本發(fā)明屬于微網(wǎng)控制系統(tǒng)技術領域，特別是涉及一種微電網(wǎng)控制系統(tǒng)。
背景技術：
分布式發(fā)電的出現(xiàn)很好解決了不可再生能源日益減少和大型電網(wǎng)集中供電的弊端，分布式電源盡管有很多優(yōu)點，但是在故障時，分布式電源必須立刻從網(wǎng)上切除，這就大大限制了分布式電源的效能發(fā)揮，微網(wǎng)的出現(xiàn)則很好地協(xié)調了分布式電源組成，可以與大電網(wǎng)并網(wǎng)運行，當大電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，微網(wǎng)孤島運行，獨立為負荷供電；微網(wǎng)中網(wǎng)絡結構發(fā)生變化或者出現(xiàn)故障時，如何協(xié)調各微電源之間關系，以保證在任何情況下都可以對負荷優(yōu)質供電，這一難點就是微網(wǎng)控制技術關鍵之處；微網(wǎng)的并網(wǎng)運行，在一定程度上影響了主網(wǎng)質量，產(chǎn)生了諸如電壓波動、閃邊等，計算機、微處理器這類敏感設備對電能質量的要求比較苛刻，即使是幾個周期的電壓跌落都將影響這類設備的正常工作，給社會造成巨大的經(jīng)濟損失，因此，對電能質量的控制和改善就顯得尤為重要。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提出一種微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，以解決微網(wǎng)中網(wǎng)絡結構發(fā)生變化或者出現(xiàn)故障時，如何協(xié)調各微電源之間關系，以保證在任何情況下都可以對負荷優(yōu)質供電的問題。
一種微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括配電網(wǎng)、開關、負荷、直接并網(wǎng)發(fā)電單元、逆變裝置、儲能裝置、發(fā)電系統(tǒng)，所述配電網(wǎng)與開關連接，所述開關通過交流母線連接所述負荷、直接并網(wǎng)發(fā)電單元、逆變裝置，所述逆變裝置與所述儲能裝置連接，所述儲能裝置與發(fā)電系統(tǒng)連接；所述發(fā)電系統(tǒng)包括內燃機發(fā)電系統(tǒng)、微型燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)、燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、太陽能發(fā)電系統(tǒng)、風能發(fā)電系統(tǒng)中的一種或多種。
進一步地，所述開關為繼電器。
進一步地，所述逆變裝置為ac/dc轉換器。
進一步地，所述儲能裝置為功率型儲能裝置。
進一步地，所述微型燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)包括燃氣輪機、回熱器、永磁電機。
進一步地，所述的燃氣輪機包括固接在一起的壓氣機機匣、中間機匣、渦輪機匣、燃燒室及轉子系統(tǒng)。
進一步地，所述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)包括液氫罐、膨脹裝置、空氣壓縮裝置、燃料電池、蓄電池；所述膨脹裝置包括一級動力渦輪機構、二級動力渦輪機構、位于一級動力渦輪機構與二級動力渦輪機構之間的發(fā)電機構；所述空氣壓縮裝置包括一級渦輪壓縮機構、二級渦輪壓縮機構、位于一級渦輪壓縮機構與二級渦輪壓縮機構之間的電動機。
進一步地，所述液氫罐的出口依次與一級動力渦輪機構、二級動力渦輪機構、第一熱交換器、第二熱交換器、燃料電池相連通，燃料電池與蓄電池相接；第一熱交換器上有空氣進口和空氣出口，空氣出口依次與一級渦輪壓縮機構、二級渦輪壓縮機構、第二熱交換器、燃料電池相連通；蓄電池與所述的電動機相接；發(fā)電機與所述的蓄電池相接。
進一步地，所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池板、直流優(yōu)化器和逆變器，所述太陽能電池板和直流優(yōu)化器均為n個，所述逆變器的個數(shù)為m個，每個太陽能電池板的輸出都連接一個直流優(yōu)化器，直流優(yōu)化器的主要功能為追蹤太陽能電池板的最大功率點和穩(wěn)定輸出電流的作用，實現(xiàn)最大化太陽能電池板的輸出功率，且所有直流優(yōu)化器的輸出并聯(lián)在一起，構建起低壓直流總線，下文簡稱直流總線，m個逆變器的輸入并聯(lián)在一起，輸入并聯(lián)在一起的m個逆變器從直流總線上抽取電流，且m個逆變器的輸出也并聯(lián)于同一個電網(wǎng)。
進一步地，所述多種發(fā)電系統(tǒng)通過直流母線并聯(lián)與儲能裝置連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術對比的有益效果包括：
本發(fā)明的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)結構簡單，設計合理，實現(xiàn)方便，使用操作便捷，能夠通過公共連接點處開關隨時控制微網(wǎng)并網(wǎng)運行方式或孤島運行方式的切換，供電系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，使用壽命長，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)結構示意圖。
具體實施方式
實施例1
一種微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括配電網(wǎng)1、開關2、負荷3、直接并網(wǎng)發(fā)電單元4、逆變裝置5、儲能裝置6、發(fā)電系統(tǒng)7，所述配電網(wǎng)1與開關2連接，所述開關2通過交流母線連接所述負荷3、直接并網(wǎng)發(fā)電單元4、逆變裝置5，所述逆變裝置5與所述儲能裝置6連接，所述儲能裝置6與發(fā)電系統(tǒng)7連接；所述發(fā)電系統(tǒng)7為內燃機發(fā)電系統(tǒng)。
所述開關5為繼電器。
所述逆變裝置5為ac/dc轉換器。
所述儲能裝置為功率型儲能裝置。
實施例2
一種微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括配電網(wǎng)1、開關2、負荷3、直接并網(wǎng)發(fā)電單元4、逆變裝置5、儲能裝置6、發(fā)電系統(tǒng)7，所述配電網(wǎng)1與開關2連接，所述開關2通過交流母線連接所述負荷3、直接并網(wǎng)發(fā)電單元4、逆變裝置5，所述逆變裝置5與所述儲能裝置6連接，所述儲能裝置6與發(fā)電系統(tǒng)7連接；所述發(fā)電系統(tǒng)7為微型燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)。
所述微型燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)包括燃氣輪機、回熱器、永磁電機。
所述的燃氣輪機包括固接在一起的壓氣機機匣、中間機匣、渦輪機匣、燃燒室及轉子系統(tǒng)。
所述開關5為繼電器。
所述逆變裝置5為ac/dc轉換器。
所述儲能裝置為功率型儲能裝置。
實施例3
一種微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括配電網(wǎng)1、開關2、負荷3、直接并網(wǎng)發(fā)電單元4、逆變裝置5、儲能裝置6、發(fā)電系統(tǒng)7，所述配電網(wǎng)1與開關2連接，所述開關2通過交流母線連接所述負荷3、直接并網(wǎng)發(fā)電單元4、逆變裝置5，所述逆變裝置5與所述儲能裝置6連接，所述儲能裝置6與發(fā)電系統(tǒng)7連接；所述發(fā)電系統(tǒng)7為燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
所述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)包括液氫罐、膨脹裝置、空氣壓縮裝置、燃料電池、蓄電池；所述膨脹裝置包括一級動力渦輪機構、二級動力渦輪機構、位于一級動力渦輪機構與二級動力渦輪機構之間的發(fā)電機構；所述空氣壓縮裝置包括一級渦輪壓縮機構、二級渦輪壓縮機構、位于一級渦輪壓縮機構與二級渦輪壓縮機構之間的電動機。
所述液氫罐的出口依次與一級動力渦輪機構、二級動力渦輪機構、第一熱交換器、第二熱交換器、燃料電池相連通，燃料電池與蓄電池相接；第一熱交換器上有空氣進口和空氣出口，空氣出口依次與一級渦輪壓縮機構、二級渦輪壓縮機構、第二熱交換器、燃料電池相連通；蓄電池與所述的電動機相接；發(fā)電機與所述的蓄電池相接。
所述開關5為繼電器。
所述逆變裝置5為ac/dc轉換器。
所述儲能裝置為功率型儲能裝置。
實施例4
一種微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括配電網(wǎng)1、開關2、負荷3、直接并網(wǎng)發(fā)電單元4、逆變裝置5、儲能裝置6、發(fā)電系統(tǒng)7，所述配電網(wǎng)1與開關2連接，所述開關2通過交流母線連接所述負荷3、直接并網(wǎng)發(fā)電單元4、逆變裝置5，所述逆變裝置5與所述儲能裝置6連接，所述儲能裝置6與發(fā)電系統(tǒng)7連接；所述發(fā)電系統(tǒng)7為太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池板、直流優(yōu)化器和逆變器，所述太陽能電池板和直流優(yōu)化器均為n個，所述逆變器的個數(shù)為m個，每個太陽能電池板的輸出都連接一個直流優(yōu)化器，直流優(yōu)化器的主要功能為追蹤太陽能電池板的最大功率點和穩(wěn)定輸出電流的作用，實現(xiàn)最大化太陽能電池板的輸出功率，且所有直流優(yōu)化器的輸出并聯(lián)在一起，構建起低壓直流總線，下文簡稱直流總線，m個逆變器的輸入并聯(lián)在一起，輸入并聯(lián)在一起的m個逆變器從直流總線上抽取電流，且m個逆變器的輸出也并聯(lián)于同一個電網(wǎng)。
所述開關5為繼電器。
所述逆變裝置5為ac/dc轉換器。
所述儲能裝置為功率型儲能裝置。
實施例5
一種微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括配電網(wǎng)1、開關2、負荷3、直接并網(wǎng)發(fā)電單元4、逆變裝置5、儲能裝置6、發(fā)電系統(tǒng)7，所述配電網(wǎng)1與開關2連接，所述開關2通過交流母線連接所述負荷3、直接并網(wǎng)發(fā)電單元4、逆變裝置5，所述逆變裝置5與所述儲能裝置6連接，所述儲能裝置6與發(fā)電系統(tǒng)7連接；所述發(fā)電系統(tǒng)7為風能發(fā)電系統(tǒng)。
所述開關5為繼電器。
所述逆變裝置5為ac/dc轉換器。
所述儲能裝置為功率型儲能裝置。
實施例6
一種微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括配電網(wǎng)1、開關2、負荷3、直接并網(wǎng)發(fā)電單元4、逆變裝置5、儲能裝置6、發(fā)電系統(tǒng)7，所述配電網(wǎng)1與開關2連接，所述開關2通過交流母線連接所述負荷3、直接并網(wǎng)發(fā)電單元4、逆變裝置5，所述逆變裝置5與所述儲能裝置6連接，所述儲能裝置6與發(fā)電系統(tǒng)7連接；所述發(fā)電系統(tǒng)7為內燃機發(fā)電系統(tǒng)、微型燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)。
所述內燃機發(fā)電系統(tǒng)、微型燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)通過直流母線并聯(lián)與儲能裝置6連接。
所述微型燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)包括燃氣輪機、回熱器、永磁電機。
所述的燃氣輪機包括固接在一起的壓氣機機匣、中間機匣、渦輪機匣、燃燒室及轉子系統(tǒng)。
所述開關5為繼電器。
所述逆變裝置5為ac/dc轉換器。
所述儲能裝置為功率型儲能裝置。
實施例7
一種微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括配電網(wǎng)1、開關2、負荷3、直接并網(wǎng)發(fā)電單元4、逆變裝置5、儲能裝置6、發(fā)電系統(tǒng)7，所述配電網(wǎng)1與開關2連接，所述開關2通過交流母線連接所述負荷3、直接并網(wǎng)發(fā)電單元4、逆變裝置5，所述逆變裝置5與所述儲能裝置6連接，所述儲能裝置6與發(fā)電系統(tǒng)7連接；所述發(fā)電系統(tǒng)7為燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、太陽能發(fā)電系統(tǒng)、風能發(fā)電系統(tǒng)。
所述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、太陽能發(fā)電系統(tǒng)、風能發(fā)電系統(tǒng)通過直流母線并聯(lián)與儲能裝置6連接。
所述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)包括液氫罐、膨脹裝置、空氣壓縮裝置、燃料電池、蓄電池；所述膨脹裝置包括一級動力渦輪機構、二級動力渦輪機構、位于一級動力渦輪機構與二級動力渦輪機構之間的發(fā)電機構；所述空氣壓縮裝置包括一級渦輪壓縮機構、二級渦輪壓縮機構、位于一級渦輪壓縮機構與二級渦輪壓縮機構之間的電動機。
所述液氫罐的出口依次與一級動力渦輪機構、二級動力渦輪機構、第一熱交換器、第二熱交換器、燃料電池相連通，燃料電池與蓄電池相接；第一熱交換器上有空氣進口和空氣出口，空氣出口依次與一級渦輪壓縮機構、二級渦輪壓縮機構、第二熱交換器、燃料電池相連通；蓄電池與所述的電動機相接；發(fā)電機與所述的蓄電池相接。
所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池板、直流優(yōu)化器和逆變器，所述太陽能電池板和直流優(yōu)化器均為n個，所述逆變器的個數(shù)為m個，每個太陽能電池板的輸出都連接一個直流優(yōu)化器，直流優(yōu)化器的主要功能為追蹤太陽能電池板的最大功率點和穩(wěn)定輸出電流的作用，實現(xiàn)最大化太陽能電池板的輸出功率，且所有直流優(yōu)化器的輸出并聯(lián)在一起，構建起低壓直流總線，下文簡稱直流總線，m個逆變器的輸入并聯(lián)在一起，輸入并聯(lián)在一起的m個逆變器從直流總線上抽取電流，且m個逆變器的輸出也并聯(lián)于同一個電網(wǎng)。
所述開關5為繼電器。
所述逆變裝置5為ac/dc轉換器。
所述儲能裝置為功率型儲能裝置。
實施例8
一種微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括配電網(wǎng)1、開關2、負荷3、直接并網(wǎng)發(fā)電單元4、逆變裝置5、儲能裝置6、發(fā)電系統(tǒng)7，所述配電網(wǎng)1與開關2連接，所述開關2通過交流母線連接所述負荷3、直接并網(wǎng)發(fā)電單元4、逆變裝置5，所述逆變裝置5與所述儲能裝置6連接，所述儲能裝置6與發(fā)電系統(tǒng)7連接；所述發(fā)電系統(tǒng)7為微型燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)、燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
所述微型燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)、燃料電池發(fā)電系統(tǒng)通過直流母線并聯(lián)與儲能裝置6連接。
所述微型燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)包括燃氣輪機、回熱器、永磁電機。
所述的燃氣輪機包括固接在一起的壓氣機機匣、中間機匣、渦輪機匣、燃燒室及轉子系統(tǒng)。
所述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)包括液氫罐、膨脹裝置、空氣壓縮裝置、燃料電池、蓄電池；所述膨脹裝置包括一級動力渦輪機構、二級動力渦輪機構、位于一級動力渦輪機構與二級動力渦輪機構之間的發(fā)電機構；所述空氣壓縮裝置包括一級渦輪壓縮機構、二級渦輪壓縮機構、位于一級渦輪壓縮機構與二級渦輪壓縮機構之間的電動機。
進一步地，所述液氫罐的出口依次與一級動力渦輪機構、二級動力渦輪機構、第一熱交換器、第二熱交換器、燃料電池相連通，燃料電池與蓄電池相接；第一熱交換器上有空氣進口和空氣出口，空氣出口依次與一級渦輪壓縮機構、二級渦輪壓縮機構、第二熱交換器、燃料電池相連通；蓄電池與所述的電動機相接；發(fā)電機與所述的蓄電池相接。
所述開關5為繼電器。
所述逆變裝置5為ac/dc轉換器。
所述儲能裝置為功率型儲能裝置。
本領域技術人員將認識到，對以上描述做出眾多變通是可能的，所以實施例和附圖僅是用來描述特定實施方式。
盡管已經(jīng)描述和敘述了被看作本發(fā)明的示范實施例，本領域技術人員將會明白，可以對其作出各種改變和替換，而不會脫離本發(fā)明的精神。另外，可以做出許多修改以將特定情況適配到本發(fā)明的教義，而不會脫離在此描述的本發(fā)明中心概念。所以，本發(fā)明不受限于在此披露的特定實施例，但本發(fā)明可能還包括屬于本發(fā)明范圍的所有實施例及其等同物。