本實用新型涉及微電網技術領域，尤其涉及一種高滲透比冷熱電三聯供混合型智能微電網。
背景技術：
智能微電網是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監(jiān)控、保護裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網并網運行，也可以孤立運行。智能微電網集成了大量綠色清潔能源的分布式電源且能為用戶提供更可靠和高質量的電能，是智能電網發(fā)展的先行軍。智能微電網具備完整的發(fā)輸配電功能，可以實現網內的功率平衡與能量優(yōu)化。
智能微電網電壓等級一般在10kV以下，電網系統(tǒng)規(guī)模一般在兆瓦級及以下，電網與終端用戶或設備相連，能量就地利用。智能微電網內部自主進行負荷、發(fā)電、儲能的協(xié)調控制。智能微電網與大電網既可以并網運行也可以離網運行，對大電網有一定的支撐作用，可為用戶提供優(yōu)質可靠的電力。當智能微電網與外部電網分離時，智能微電網的供電側能夠維持對自身內部用電負荷的電能供應的平衡。
普通微電網通常采用AC400V低壓共交流母線方式，系統(tǒng)中的各微源、儲能、發(fā)電機等單元通過交直流逆變或電壓轉換可聯接入微電網母線中。
由于微電網中存在著多種能源輸入（風、光、天然氣等），多種能源輸出（如電能。熱能）、多種能源轉換單元（風/電、光/電、熱/電、交流/直流/交流、電/熱）以及多種運行狀態(tài)（并網、離網）使得微電網的動態(tài)特性相對于單個的分布式發(fā)電系統(tǒng)而言更加復雜。
傳統(tǒng)智能微電網對電網的影響及能量損耗：
由于分布式電源存在形式多樣、發(fā)電特性各異、穩(wěn)定性差、位置分散、數量較多等問題，導致分布式電源容易造成微電網電壓及頻率的快速波動；也會在微電網與大電網簡單并網運行時，對大電網產生較大的沖擊。分布式能源滲透比始終無法得到較大提升。
傳統(tǒng)智能微電網中，微電網系統(tǒng)電壓頻率振蕩易引起大量分布式電源脫網，微電網系統(tǒng)穩(wěn)定性及供電可靠性受到威脅。
由于不同的能源輸入設備的電壓偏差，會改變微電網原有的電壓分布；
微型燃氣輪機發(fā)電過程產生大量余熱余氣，造成能源浪費和熱污染。
傳統(tǒng)微電網中，型式多樣的電力電子設備直接接入交流系統(tǒng)，將大量諧波引入到交流母線系統(tǒng)當中，諧波治理難度很大；
風電、光伏等功率輸出有一定的間歇性，微電網功率平衡控制難度很大。
技術實現要素：
本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種高滲透比冷熱電三聯供混合型智能微電網，該智能微電網較好的解決和適應了高滲透比分布式發(fā)電對微電網供電可靠性、安全性的負面影響，并對二次能源進行回收利用，提高了能源利用率。
為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：
一種高滲透比冷熱電三聯供混合型智能微電網包括直流母線、交流母線、分布式電源、儲能裝置和冷熱電三聯供系統(tǒng)，以及同時與所述直流母線和所述交流母線連接的DC/AC雙向變流器；
所述分布式電源包括光伏發(fā)電裝置和風力發(fā)電機，所述光伏發(fā)電裝置通過DC/DC變換器與所述直流母線連接，所述風力發(fā)電機通過AC/DC變換器與所述直流母線連接，所述儲能裝置通過DC/DC雙向變換器與所述直流母線連接，所述直流母線還通過另一個DC/DC變換器與直流負荷連接；
所述交流母線分別與交流負荷和超級電容系統(tǒng)連接；
所述冷熱電三聯供系統(tǒng)包括微燃機，以及與所述微燃機相結合的和溴化鋰裝置；
還包括并網控制器、直流系統(tǒng)控制器、交流系統(tǒng)控制器和智能微電網控制保護系統(tǒng)，所述并網控制器、所述直流系統(tǒng)控制器和所述交流系統(tǒng)控制器均與所述DC/AC雙向變流器連接，所述智能微電網控制保護系統(tǒng)還分別與所述直流系統(tǒng)控制器、所述交流系統(tǒng)控制器和所述并網控制器連接；
所述直流系統(tǒng)控制器分別與所述DC/DC變換器、所述DC/DC雙向變換器和所述AC/DC變換器連接，所述交流系統(tǒng)控制器分別與所述超級電容系統(tǒng)、所述交流負荷和所述冷熱電三聯供系統(tǒng)連接。
優(yōu)選方式為，所述交流母線還通過AC/DC變換器與集中儲能系統(tǒng)連接。
優(yōu)選方式為，所述超級電容系統(tǒng)通過交流變流器與所述交流母線連接。
優(yōu)選方式為，所述微燃機通過隔離變壓器與所述交流母線連接。
優(yōu)選方式為，所述儲能裝置為儲能電池。
采用上述技術方案后，本實用新型的有益效果是：由于本實用新型的高滲透比冷熱電三聯供混合型智能微電網包括直流母線、交流母線、分布式電源、儲能裝置和冷熱電三聯供系統(tǒng)，以及同時與直流母線和交流母線連接的DC/AC雙向變流器；還包括并網控制器、直流系統(tǒng)控制器、交流系統(tǒng)控制器和智能微電網控制保護系統(tǒng)，使其與現有技術中的微電網相比具有以下優(yōu)點：1）可增強供電連續(xù)性和可靠性，提高電源品質和供電質量，有效減少交流母線的諧波，減小相位差，提高控制系統(tǒng)的可靠性；2）可同時滿足用戶對交直流電源直供電的需求；3）可同時滿足用戶對冷、熱、電的需求；4）可滿足用戶對電能質量和供電可靠性、安全性方面的需求；5）可通過選擇與主電網的并網或離網運行的方式，解決供電與需求的不平衡關系；6）減少了高滲透率分布式電源簡單并網對電網的不利影響；7) 直流系統(tǒng)結構簡單，DC/DC換流器比AC/DC整流器的電能轉換效率高，在微電網中更多的采用DC/DC換流器省去許多變換環(huán)節(jié)可有效降低換流損失；8）直流系統(tǒng)不存在無功分量，電能傳輸中降低線損；電壓分布與線路的電感、電容參數無關，更便于電壓控制；9）無相位問題，直流側設備切換更容易，電壓穩(wěn)定性得到增強；10）大大提高微電網中分布式電源的有效運行時間，提高可再生能源的優(yōu)化利用率；11）通過智能微電網控制保護系統(tǒng)，對微電網內各子系統(tǒng)以及各支路的電壓、電流、功率、有功無功、功率因數等電能數據進行采集和分析，對微電網的穩(wěn)定運行進行協(xié)調控制；12）可滿足許多新型用電設備對直流電源的需求，如計算機、變頻器、通信設備、電動汽車及新型家用電器均采用直流供電或具有直流環(huán)節(jié)。
附圖說明
圖1是本實用新型高滲透比冷熱電三聯供混合型智能微電網的原理框圖;
圖中：1—直流母線、2—交流母線。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
如圖1所示，一種高滲透比冷熱電三聯供混合型智能微電網包括直流母線1、交流母線1、分布式電源、儲能裝置和冷熱電三聯供系統(tǒng)，以及同時與直流母線1和交流母線2連接的DC/AC雙向變流器。
上述分布式電源包括光伏發(fā)電裝置和風力發(fā)電機，光伏發(fā)電裝置通過DC/DC變換器與直流母線連接，風力發(fā)電機通過AC/DC變換器與直流母線連接，儲能裝置通過DC/DC雙向變換器與直流母線連接，直流母線還通過另一個DC/DC變換器與直流負荷連接。本實施例的儲能裝置為儲能電池。
交流母線2分別與交流負荷和超級電容系統(tǒng)連接；本實施例的交流母線2還通過AC/DC變換器與集中儲能系統(tǒng)連接。其中超級電容系統(tǒng)通過交流變流器與交流母線2連接。
冷熱電三聯供系統(tǒng)包括微燃機，以及與微燃機相結合的和溴化鋰裝置；其中微燃機通過隔離變壓器與交流母線2連接。
還包括并網控制器、直流系統(tǒng)控制器、交流系統(tǒng)控制器和智能微電網控制保護系統(tǒng)，并網控制器、直流系統(tǒng)控制器和交流系統(tǒng)控制器均與DC/AC雙向變流器連接，智能微電網控制保護系統(tǒng)還分別與直流系統(tǒng)控制器、交流系統(tǒng)控制器和并網控制器連接；整個微電網在交流側通過并網控制器可實現與電網側的并網。
直流系統(tǒng)控制器分別與DC/DC變換器、DC/DC雙向變換器和AC/DC變換器連接，交流系統(tǒng)控制器分別與超級電容系統(tǒng)、交流負荷和冷熱電三聯供系統(tǒng)連接。
本實用新型的混合型智能微電網，通過能量型儲能裝置能確保網內能源的動態(tài)平衡，儲存微電網中剩余電能，平衡光伏發(fā)電及風力發(fā)電的間歇期網內的負荷不平衡。
超級電容系統(tǒng)使用超級電容器作為功率型儲能裝置，可解決微電網中的諧波問題、功率因數問題、負荷波動等電能質量問題。由于超級電容的充放電響應速度快、瞬時充放電流大，使用超級電容快速補充微電網中的電能缺失，能達到微電網內能源的瞬間動態(tài)平衡。超級電容是智能微電網維持系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的主要設備之一。
微燃機作為可靠持續(xù)的電源支撐，在分布式電源的間歇期，支撐微電網的能量平衡，保證整個微電網在離網情況下持續(xù)運行。
微燃機，以及與微燃機相結合的溴化鋰裝置組成的冷熱電三聯供系統(tǒng)，在提供電力的同時，對微燃機產生的余熱余氣進行回收利用，解決區(qū)域供冷供熱需求，達到能源的二次利用。
直流系統(tǒng)控制器采集風電、光伏等分布式電源、儲能裝置、直流負荷、交流側接口等運行信息，上傳至智能微電網控制保護系統(tǒng)，接收分析執(zhí)行智能微電網控制保護系統(tǒng)指令，對直流側發(fā)電、儲能及負荷統(tǒng)一優(yōu)化調控。
交流系統(tǒng)控制器采集微燃機、超級電容系統(tǒng)、集中儲能系統(tǒng)、交流負荷、直流側接口及公網側接口等運行信息，上傳至智能微電網控制保護系統(tǒng)，接收分析執(zhí)行智能微電網控制保護系統(tǒng)指令，與直流系統(tǒng)控制器配合，穩(wěn)定交流電壓及頻率。
智能微電網控制保護系統(tǒng)收集分析全微電網運行信息，提供并網、離網兩種控制策略，對微電網進行統(tǒng)一控制、統(tǒng)一保護，實現全網的功率平衡協(xié)調控制及經濟調度運行。通過快速潮流分析及暫態(tài)穩(wěn)控保護策略，對分布式電源、功率型及能量型儲能、微燃機及負荷進行快速調控，解決微電網獨立運行時的暫態(tài)穩(wěn)定性問題，避免并網狀態(tài)切換到離網狀態(tài)、負荷劇烈變化等情況可能引起的電壓和頻率的劇烈震蕩，提高新能源滲透比。
綜上所述，本實用新型通過交直流母線并存的混合型微電網，配置超級電容等多種類型的儲能系統(tǒng)，引入微燃機作為微電網的電源支撐并結合溴化鋰裝置形成冷熱電三聯供系統(tǒng)，通過先進的技術和智能控制保護系統(tǒng)實現整個智能微電網的安全可靠經濟運行，解決了以下問題：
1）采用直流母線1對分布式電源進行統(tǒng)一匯流，可有效降低逆變諧波影響及特性差異，有利于能量平衡控制，提高微電網穩(wěn)定運行的可靠性。
2）在分布式電源高滲透比下，通過直流母線1供電，可以對暫態(tài)過程進行有效控制，提高供電的連續(xù)性、可靠性。
3）在分布式電源高滲透比下，對穩(wěn)態(tài)情況下電壓電流的振蕩失穩(wěn)起到抑制作用（可抑制次同步振蕩）。
4）通過功率型超級電容儲能系統(tǒng)的快速的充放電作用，來抑制分布式電源引起的功率波動、負荷波動及電網電壓頻率波動，輔助進行微電網的電壓、頻率調節(jié)。
5）通過分區(qū)域設置的能量型儲能系統(tǒng)，儲存微電網多余電量、平衡分布式發(fā)電的間歇性，與超級電容儲能系統(tǒng)配合，在智能微電網控系統(tǒng)系的統(tǒng)一協(xié)調下保證微電網的安全可靠經濟運行。
6）通過微燃機作為微電網的電源支撐，回收余熱余氣進行制冷制熱，解決區(qū)域供冷供熱問題。
7）滿足特定用戶的供電服務需求（如：為交流電機的變頻驅動裝置，直接提供DC537V-678V直流電源，省去變頻驅動裝置的AC/DC整流裝置）。
8）采用直流母線方式，避免間歇式電源對電網安全、電能質量的直接影響。
以上所述本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同一種高滲透比冷熱電三聯供混合型智能微電網結構的改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。