本發(fā)明涉及微電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種微電網(wǎng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代社會(huì)能源愈演愈烈的緊張趨勢(shì)，近幾年電網(wǎng)成為了國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。奧巴馬提出“電網(wǎng)2.0”概念，美國(guó)開(kāi)始升級(jí)舊式電網(wǎng)并申請(qǐng)相關(guān)專利上百項(xiàng)；日本自核電危機(jī)以后，全面啟動(dòng)分布式發(fā)電及儲(chǔ)能，相關(guān)部門(mén)已經(jīng)投入上百億資金扶持；國(guó)內(nèi)十二五規(guī)劃把智能電網(wǎng)和新能源發(fā)電做為國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)。

電網(wǎng)是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量變換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行，并能通過(guò)固態(tài)開(kāi)關(guān)在兩種運(yùn)行模式之間進(jìn)行切換。通常保持有功、無(wú)功功率平衡是對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定的基本要求，對(duì)電網(wǎng)也是如此。但是，由于分布式電源具有間歇性和波動(dòng)性特點(diǎn)，并且負(fù)荷的變化也具有隨機(jī)性，這給電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了挑戰(zhàn)。因此，如何研發(fā)一種能夠?qū)崿F(xiàn)微網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行以及提高可再生能利用率的技術(shù)，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的重要技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種微電網(wǎng)系統(tǒng)，通過(guò)利用儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高微網(wǎng)內(nèi)的電能質(zhì)量，解決了上述背景技術(shù)中所提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種微電網(wǎng)系統(tǒng)，包括電纜總線、市電總電源、新能源發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、負(fù)載系統(tǒng)、總控開(kāi)關(guān)、負(fù)載控制開(kāi)關(guān)和儲(chǔ)能控制開(kāi)關(guān)，所述電纜總線分別與市電總電源、新能源發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及負(fù)載系統(tǒng)并聯(lián)連接，所述市電總電源通過(guò)總控開(kāi)關(guān)與電纜總線相連接，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)儲(chǔ)能控制開(kāi)關(guān)與電纜總線相連接，所述負(fù)載控制開(kāi)關(guān)與電纜總線并聯(lián)連接。

優(yōu)選的，所述新能源發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電和生物質(zhì)能源發(fā)電，所述風(fēng)力發(fā)電通過(guò)風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與風(fēng)力發(fā)電控制開(kāi)關(guān)連接，所述光伏發(fā)電通過(guò)光伏發(fā)電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與光伏發(fā)電控制開(kāi)關(guān)連接，所述生物質(zhì)能源發(fā)電通過(guò)生物質(zhì)發(fā)電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與生物質(zhì)發(fā)電控制開(kāi)關(guān)連接，所述風(fēng)力發(fā)電控制開(kāi)關(guān)、光伏發(fā)電控制開(kāi)關(guān)和生物質(zhì)發(fā)電控制開(kāi)關(guān)分別并聯(lián)在電纜總線上。

優(yōu)選的，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)包括鋰電儲(chǔ)能、鉛電儲(chǔ)能和氫燃料儲(chǔ)能，所述鋰電儲(chǔ)能通過(guò)鋰電雙向逆變與鋰電控制開(kāi)關(guān)連接，所述鉛電儲(chǔ)能通過(guò)鉛電雙向逆變與鉛電控制開(kāi)關(guān)連接，所述氫燃料儲(chǔ)能通過(guò)氫燃料轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與氫燃料儲(chǔ)能控制開(kāi)關(guān)連接，所述鋰電控制開(kāi)關(guān)、鉛電控制開(kāi)關(guān)和氫燃料儲(chǔ)能控制開(kāi)關(guān)分別與儲(chǔ)能控制開(kāi)關(guān)連接。

優(yōu)選的，所述負(fù)載系統(tǒng)包括日常照明負(fù)載、重要設(shè)備負(fù)載、用電尖峰時(shí)刻負(fù)載，所述日常照明負(fù)載與日常照明負(fù)載開(kāi)關(guān)連接，所述重要設(shè)備負(fù)載與重要設(shè)備負(fù)載開(kāi)關(guān)連接，所述用電尖峰時(shí)刻負(fù)載與用電尖峰時(shí)刻負(fù)載開(kāi)關(guān)連接，所述日常照明負(fù)載開(kāi)關(guān)、重要設(shè)備負(fù)載開(kāi)關(guān)和用電尖峰時(shí)刻負(fù)載開(kāi)關(guān)分別并聯(lián)連接在電纜總線上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

1、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置儲(chǔ)能系統(tǒng)監(jiān)測(cè)分布式電源的狀態(tài)，了解并預(yù)測(cè)分布式電源的出力，調(diào)節(jié)儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)以維持功率平衡，減少分布式電源對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的一系列不良影響。

2、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置儲(chǔ)能系統(tǒng)，可在微網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)，平抑功率波動(dòng)，保持供電頻率穩(wěn)定，以及在電網(wǎng)內(nèi)部電壓波動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以提供無(wú)功補(bǔ)償，保持電壓穩(wěn)定，提高微網(wǎng)內(nèi)的電能質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-電纜總線，2-市電總電源，3-新能源發(fā)電系統(tǒng)，31-風(fēng)力發(fā)電，32-光伏發(fā)電，33-生物質(zhì)能源發(fā)電，34-風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，35-光伏發(fā)電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，36-生物質(zhì)發(fā)電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，37-風(fēng)力發(fā)電控制開(kāi)關(guān)，38-光伏發(fā)電控制開(kāi)關(guān)，39-生物質(zhì)發(fā)電控制開(kāi)關(guān)，4-儲(chǔ)能系統(tǒng)，41-鋰電儲(chǔ)能，42-鉛電儲(chǔ)能，43-氫燃料儲(chǔ)能，44-鋰電雙向逆變，45-鉛電雙向逆變，46-氫燃料轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，47-鋰電控制開(kāi)關(guān)，48-鉛電控制開(kāi)關(guān)，49-氫燃料儲(chǔ)能控制開(kāi)關(guān)，5-負(fù)載系統(tǒng)，51-日常照明負(fù)載，52-重要設(shè)備負(fù)載，53-用電尖峰時(shí)刻負(fù)載，54-日常照明負(fù)載開(kāi)關(guān)，55-重要設(shè)備負(fù)載開(kāi)關(guān)，56-用電尖峰時(shí)刻負(fù)載開(kāi)關(guān)，6-總控開(kāi)關(guān)，7-負(fù)載控制開(kāi)關(guān)，8-儲(chǔ)能控制開(kāi)關(guān)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供一種微電網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)方案：一種微電網(wǎng)系統(tǒng)，包括電纜總線1、市電總電源2、新能源發(fā)電系統(tǒng)3、儲(chǔ)能系統(tǒng)4、負(fù)載系統(tǒng)5、總控開(kāi)關(guān)6、負(fù)載控制開(kāi)關(guān)7和儲(chǔ)能控制開(kāi)關(guān)8，所述電纜總線1分別與市電總電源2、新能源發(fā)電系統(tǒng)3、儲(chǔ)能系統(tǒng)4以及負(fù)載系統(tǒng)5并聯(lián)連接，所述市電總電源2通過(guò)總控開(kāi)關(guān)6與電纜總線1相連接，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)4通過(guò)儲(chǔ)能控制開(kāi)關(guān)8與電纜總線1相連接，所述負(fù)載控制開(kāi)關(guān)7與電纜總線1并聯(lián)連接；

所述新能源發(fā)電系統(tǒng)3包括風(fēng)力發(fā)電31、光伏發(fā)電32、生物質(zhì)能源發(fā)電33等新能源發(fā)電，也可以是核電、水利、柴油機(jī)發(fā)電等發(fā)電，所述風(fēng)力發(fā)電31通過(guò)風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)34與風(fēng)力發(fā)電控制開(kāi)關(guān)37連接，所述光伏發(fā)電32通過(guò)光伏發(fā)電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)35與光伏發(fā)電控制開(kāi)關(guān)38連接，所述生物質(zhì)能源發(fā)電33通過(guò)生物質(zhì)發(fā)電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)36與生物質(zhì)發(fā)電控制開(kāi)關(guān)39連接，該風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)34、光伏發(fā)電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)35和生物質(zhì)發(fā)電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)36等轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是把新能源所發(fā)的電轉(zhuǎn)換成200V或380V負(fù)載可以使用的電，所述風(fēng)力發(fā)電控制開(kāi)關(guān)37、光伏發(fā)電控制開(kāi)關(guān)38和生物質(zhì)發(fā)電控制開(kāi)關(guān)39分別并聯(lián)在電纜總線1上，該風(fēng)力發(fā)電控制開(kāi)關(guān)37、光伏發(fā)電控制開(kāi)關(guān)38和生物質(zhì)發(fā)電控制開(kāi)關(guān)39等是控制新能源發(fā)電保證項(xiàng)負(fù)載和儲(chǔ)能供電；

所述儲(chǔ)能系統(tǒng)4包括鋰電儲(chǔ)能41、鉛電儲(chǔ)能42和氫燃料儲(chǔ)能43等，也可以是壓縮空氣、真空懸浮儲(chǔ)能，鈉液流、鈉離子等儲(chǔ)能系統(tǒng)，所述鋰電儲(chǔ)能41通過(guò)鋰電雙向逆變44與鋰電控制開(kāi)關(guān)47連接，所述鉛電儲(chǔ)能42通過(guò)鉛電雙向逆變45與鉛電控制開(kāi)關(guān)48連接，所述氫燃料儲(chǔ)能43通過(guò)氫燃料轉(zhuǎn)換系統(tǒng)46與氫燃料儲(chǔ)能控制開(kāi)關(guān)49連接，該鋰電雙向逆變44、鉛電雙向逆變45和氫燃料轉(zhuǎn)換系統(tǒng)46用于保證市電給儲(chǔ)能系統(tǒng)4充電，同時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)4向市電供電，所述鋰電控制開(kāi)關(guān)47、鉛電控制開(kāi)關(guān)48和氫燃料儲(chǔ)能控制開(kāi)關(guān)49分別與儲(chǔ)能控制開(kāi)關(guān)8連接，該鋰電控制開(kāi)關(guān)47、鉛電控制開(kāi)關(guān)48和氫燃料儲(chǔ)能控制開(kāi)關(guān)49用于保證市電給儲(chǔ)能系統(tǒng)4充電，同時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)4向市電供電；

所述負(fù)載系統(tǒng)5包括日常照明負(fù)載51、重要設(shè)備負(fù)載52和用電尖峰時(shí)刻負(fù)載53等，也可以是工廠設(shè)備、開(kāi)礦設(shè)備、家用電器等，所述日常照明負(fù)載51與日常照明負(fù)載開(kāi)關(guān)54連接，所述重要設(shè)備負(fù)載52與重要設(shè)備負(fù)載開(kāi)關(guān)55連接，所述用電尖峰時(shí)刻負(fù)載53與用電尖峰時(shí)刻負(fù)載開(kāi)關(guān)56連接，所述日常照明負(fù)載開(kāi)關(guān)54、重要設(shè)備負(fù)載開(kāi)關(guān)55和用電尖峰時(shí)刻負(fù)載開(kāi)關(guān)56分別并聯(lián)連接在電纜總線1上。

工作原理：

（1）正常工作狀態(tài)時(shí)：將總控開(kāi)關(guān)6、負(fù)載控制開(kāi)關(guān)7、日常照明負(fù)載開(kāi)關(guān)54和重要設(shè)備負(fù)載開(kāi)關(guān)55閉合保證給日常照明負(fù)載51供電重要設(shè)備負(fù)載52。

（2）用電高峰和超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)：當(dāng)用電尖峰時(shí)刻負(fù)載53啟用或負(fù)載超負(fù)荷運(yùn)行，將儲(chǔ)能控制開(kāi)關(guān)8、鋰電控制開(kāi)關(guān)47、鉛電控制開(kāi)關(guān)48和氫燃料儲(chǔ)能控制開(kāi)關(guān)49閉合向負(fù)載系統(tǒng)5供電。

（3）新能源發(fā)電工作時(shí)：將風(fēng)力發(fā)電控制開(kāi)關(guān)37、光伏發(fā)電控制開(kāi)關(guān)38、生物質(zhì)發(fā)電控制開(kāi)關(guān)39閉合風(fēng)力發(fā)電31，光伏發(fā)電32和生物質(zhì)能源發(fā)電33，供給負(fù)載系統(tǒng)5，多余電量?jī)?chǔ)存儲(chǔ)能系統(tǒng)4。

（4）市電停電時(shí)：當(dāng)市電總電源2無(wú)法供電時(shí)，啟動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)4，將儲(chǔ)能控制開(kāi)關(guān)8、鋰電控制開(kāi)關(guān)47、鉛電控制開(kāi)關(guān)48和氫燃料儲(chǔ)能控制開(kāi)關(guān)49閉合向負(fù)載系統(tǒng)5供電。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。