一種用于遠礁海島獨立型預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于遠礁海島獨立型預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)，包括預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房、海島風力發(fā)電系統(tǒng)、海島光伏發(fā)電系統(tǒng)、柴油發(fā)電機、居民負荷、駐軍負荷，預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房、海島風力發(fā)電系統(tǒng)、海島光伏發(fā)電系統(tǒng)分別接入交流母線，交流母線通過變壓器和輸電線路向居民負荷、駐軍負荷供電。本發(fā)明微電網(wǎng)房頂部及陽立面鋪設(shè)光伏薄膜電池組件，微電網(wǎng)房頂部安裝小型軸流風力發(fā)電機，滿足微電網(wǎng)房自身工業(yè)空調(diào)用電和微電網(wǎng)控制柜內(nèi)設(shè)備供電需求，實現(xiàn)微電網(wǎng)房自用電力自給自足。本發(fā)明預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房采用IP65防護等級設(shè)計，滿足海島地區(qū)高溫、高濕度、高鹽霧環(huán)境腐蝕防護，可以有效的節(jié)約海島土地面積，節(jié)省安裝調(diào)試時間，縮短工期。
【專利說明】
一種用于遠礁海島獨立型預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于微電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于遠礁海島獨立型預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]海島電力供應(yīng)主要有大陸聯(lián)網(wǎng)供電、島上自建燃油燃氣發(fā)電供電、島上綠色可再生能源發(fā)電供電幾種方式，海島多遠離陸地，島上用水用電問題長期困擾島上居民和駐軍生活保障，目前以柴油發(fā)電供給島上居民和駐軍定時限時電力為主要途徑。與常規(guī)能源相比，海島及周邊海域的可再生能源十分豐富，太陽能、風能和可供開發(fā)的波浪能都是解決島嶼用電問題的技術(shù)途徑之一，高可再生能源滲透率的海島微電網(wǎng)不僅解決了以柴油發(fā)電方式供電的燃料高成本和運輸高成本問題，還減少了對海島生態(tài)環(huán)境的破壞。
[0003]海島多伴隨著高溫、高濕度、高鹽霧環(huán)境，對設(shè)備的防潮、防鹽霧、防霉菌、防風、防雷設(shè)計具有較高要求。
[0004]受海島地形影響，島上可利用面積有限，對島上土地利用和海島微電網(wǎng)系統(tǒng)的安裝和調(diào)試具有較高要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提高海島微電網(wǎng)的安裝調(diào)試效率，減少海島微電網(wǎng)土地占用，減少海島微電網(wǎng)建設(shè)對島上生態(tài)環(huán)境的破壞，提高海島微電網(wǎng)系統(tǒng)對高溫、高濕度、高鹽霧環(huán)境的抵御能力。
[0006]本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種用于遠礁海島獨立型預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)，包括預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房
100、海島風力發(fā)電系統(tǒng)200、海島光伏發(fā)電系統(tǒng)300、居民負荷501、駐軍負荷502，其特征是:
[0008]預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100、海島風力發(fā)電系統(tǒng)200、海島光伏發(fā)電系統(tǒng)300分別接入交流母線；
[0009]所述交流母線通過變壓器和輸電線路向居民負荷501、駐軍負荷502供電。
[0010]本發(fā)明還進一步包括以下優(yōu)選方案:
[0011]所述一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)還包括柴油發(fā)電機401、駐軍柴油發(fā)電機402;
[0012I所述柴油發(fā)電機401直接接入交流母線；
[0013]所述駐軍柴油發(fā)電機402接入駐軍負荷側(cè)的變壓器低壓側(cè)。
[0014]所述海島風力發(fā)電系統(tǒng)200包括風力發(fā)電機201和風力發(fā)電機并網(wǎng)逆變器202，所述風力發(fā)電機201通過風力發(fā)電機并網(wǎng)逆變器202接入交流母線；
[0015]所述海島光伏發(fā)電系統(tǒng)300包括晶硅光伏電池301和海島光伏并網(wǎng)逆變器302，所述晶硅光伏電池301通過海島光伏并網(wǎng)逆變器302接入交流母線。
[0016]預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100設(shè)置有儲能蓄電池組101、光伏薄膜電池102和小型軸流風力發(fā)電機103;儲能蓄電池組1I經(jīng)過儲能雙向變流器接入交流母線；
[0017]光伏薄膜電池102經(jīng)過光伏薄膜電池并網(wǎng)逆變器111接入交流母線；
[0018]小型軸流風力發(fā)電機103經(jīng)過小型軸流風機并網(wǎng)逆變器110接入交流母線。
[0019]所述預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100采用集裝箱預(yù)裝式一體化設(shè)計，預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100內(nèi)設(shè)置微電網(wǎng)控制柜109、低壓配電柜105、儲能雙向變流器功率柜106、儲能雙向變流器變壓器柜107、UPS108、小型軸流風機并網(wǎng)逆變器110、光伏薄膜電池并網(wǎng)逆變器111、儲能蓄電池組101、工業(yè)空調(diào)104;
[0020]其中，儲能雙向變流器功率柜106、儲能雙向變流器變壓器柜107—起組成儲能雙向變流器；
[0021]低壓配電柜105實現(xiàn)預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100內(nèi)用電設(shè)備的配電和控制；
[0022]工業(yè)空調(diào)104實現(xiàn)預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100內(nèi)空氣溫度、濕度控制；
[0023]UPS 108實現(xiàn)預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100內(nèi)設(shè)備和應(yīng)急照明備用電源；
[0024]儲能蓄電池組101、光伏薄膜電池并網(wǎng)逆變器111、小型軸流風機并網(wǎng)逆變器110采用柜體形式布置于預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100內(nèi)；
[0025]微電網(wǎng)控制柜109實現(xiàn)對儲能蓄電池組101、光伏薄膜電池102、小型軸流風力發(fā)電機103、柴油發(fā)電機401、駐軍柴油發(fā)電機402以及海島風力發(fā)電系統(tǒng)200、海島光伏發(fā)電系統(tǒng)300的綜合協(xié)調(diào)控制。
[0026]預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100兩側(cè)開門，并設(shè)一扇逃生門，兩側(cè)門上安裝除濕和溫度控制用途的工業(yè)空調(diào)104。
[0027]所述預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100的集裝箱頂部和向陽面鋪設(shè)光伏薄膜電池102，微電網(wǎng)房頂部安裝小型軸流風力發(fā)電機103。
[0028]所述預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100中光伏薄膜電池102、小型軸流風力發(fā)電機103和儲能蓄電池組101的輸出功率，通過低壓配電柜105內(nèi)斷路器和開關(guān)實現(xiàn)對預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100內(nèi)工業(yè)空調(diào)104、微電網(wǎng)控制柜內(nèi)設(shè)備供電，實現(xiàn)微電網(wǎng)房用電的自給自足。
[0029]所述預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100防護等級為IP65，集裝箱、屏柜體采用316L不銹鋼材質(zhì)，金屬和非金屬外表面噴涂三防漆和保護劑，各間隙和連接處做密封措施。
[0030]本發(fā)明有益效果如下:
[0031]本發(fā)明的一種用于遠礁海島獨立型預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)，提供了一種可再生能源高滲透率的可孤網(wǎng)運行的微電網(wǎng)系統(tǒng)，解決了海島尤其遠離陸地的海島居民和駐軍用電問題，對發(fā)展海島經(jīng)濟具有重要意義;充分利用海島可再生能源發(fā)電，降低了柴油發(fā)電方式供電的燃料和運輸成本，降低了海島對大陸輸入能源的依賴性，減少了傳統(tǒng)燃油和燃氣發(fā)電對海島生態(tài)環(huán)境的破壞;預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房和微電網(wǎng)房內(nèi)屏柜、設(shè)備，采用316L不銹鋼材質(zhì)和涂覆、密封措施，具有IP65的防潮、防鹽霧、防霉菌防護等級;預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房，結(jié)構(gòu)緊湊、占地少，便于運輸、安裝、調(diào)試;預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房頂部和向陽面鋪設(shè)光伏薄膜電池、微電網(wǎng)房頂部安裝小型軸流風力發(fā)電機，滿足微電網(wǎng)房自身工業(yè)空調(diào)用電和微電網(wǎng)控制柜內(nèi)設(shè)備供電需求，具有更好的經(jīng)濟性。
【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明的用于遠礁海島獨立型預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為本發(fā)明的預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細說明。
[0035]附圖1所示，用于遠礁海島獨立型預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)，包括預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100、海島風力發(fā)電系統(tǒng)200、海島光伏發(fā)電系統(tǒng)300、柴油發(fā)電機401、駐軍柴油發(fā)電機402、居民負荷501、駐軍負荷502。預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100、海島風力發(fā)電系統(tǒng)200、海島光伏發(fā)電系統(tǒng)300分別接入交流母線，交流母線通過變壓器和輸電線路向居民負荷501、駐軍負荷502供電，柴油發(fā)電機401直接接入交流母線，駐軍柴油發(fā)電機402接入駐軍負荷側(cè)的變壓器低壓側(cè)。預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100設(shè)置有儲能蓄電池組101、光伏薄膜電池102和小型軸流風力發(fā)電機103，儲能蓄電池組101經(jīng)過儲能雙向變流器接入交流母線，光伏薄膜電池102經(jīng)過光伏薄膜電池并網(wǎng)逆變器111接入交流母線，小型軸流風力發(fā)電機103經(jīng)過小型軸流風機并網(wǎng)逆變器110接入交流母線。其中，儲能雙向變流器功率柜106、儲能雙向變流器變壓器柜107—起組成儲能雙向變流器，實現(xiàn)對儲能蓄電池組101的充放電控制和管理功能。海島風力發(fā)電系統(tǒng)200包括風力發(fā)電機201和風力發(fā)電機并網(wǎng)逆變器202，風力發(fā)電機201通過風力發(fā)電機并網(wǎng)逆變器202接入交流母線。海島光伏發(fā)電系統(tǒng)300包括晶硅光伏電池301和海島光伏并網(wǎng)逆變器302，晶硅光伏電池301通過海島光伏并網(wǎng)逆變器302接入交流母線。
[0036]附圖2所示，預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100采用集裝箱預(yù)裝式一體化設(shè)計，預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房內(nèi)設(shè)置微電網(wǎng)控制柜109、低壓配電柜105、儲能雙向變流器功率柜106、儲能雙向變流器變壓器柜107、UPS 108、小型軸流風機并網(wǎng)逆變器110、光伏薄膜電池并網(wǎng)逆變器111、儲能蓄電池組101、工業(yè)空調(diào)104，預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100的集裝箱頂部和向陽面鋪設(shè)光伏薄膜電池102，微電網(wǎng)房頂部安裝小型軸流風力發(fā)電機103。儲能蓄電池組101、光伏薄膜電池并網(wǎng)逆變器111、小型軸流風機并網(wǎng)逆變器110采用柜體形式布置于預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100內(nèi)。低壓配電柜105實現(xiàn)預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100內(nèi)用電設(shè)備的配電和控制。工業(yè)空調(diào)104實現(xiàn)預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100內(nèi)空氣溫度、濕度控制。UPS 108實現(xiàn)預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100內(nèi)設(shè)備和應(yīng)急照明備用電源。微電網(wǎng)控制柜109實現(xiàn)對儲能蓄電池組
101、光伏薄膜電池102、小型軸流風力發(fā)電機103、柴油發(fā)電機401、駐軍柴油發(fā)電機402以及海島風力發(fā)電系統(tǒng)200、海島光伏發(fā)電系統(tǒng)300的綜合協(xié)調(diào)控制。小型軸流風機并網(wǎng)逆變器110實現(xiàn)小型軸流風力發(fā)電機103并網(wǎng)功能，將風力發(fā)電機輸出功率轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)同頻率、同相位的正弦波電流，饋入電網(wǎng)。光伏薄膜電池并網(wǎng)逆變器111實現(xiàn)光伏薄膜電池102并網(wǎng)功能，將光伏薄膜電池輸出功率轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)同頻率、同相位的正弦波電流，饋入電網(wǎng)。預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100兩側(cè)開門，并設(shè)一扇逃生門，兩側(cè)門上安裝除濕和溫度控制用途的工業(yè)空調(diào)104。預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100中光伏薄膜電池102、小型軸流風力發(fā)電機103和儲能蓄電池組101的輸出功率，通過低壓配電柜105內(nèi)斷路器和開關(guān)實現(xiàn)對預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100內(nèi)工業(yè)空調(diào)104、微電網(wǎng)控制柜內(nèi)設(shè)備供電，實現(xiàn)微電網(wǎng)房用電的自給自足。預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房100防護等級為IP65，集裝箱、屏柜體采用316L不銹鋼材質(zhì)，金屬和非金屬外表面噴涂三防漆和保護劑，各間隙和連接處做密封措施。
[0037]以上實施例僅用于幫助理解本發(fā)明的核心思想，不能以此限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，凡是依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上所做的任何改動，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于遠礁海島獨立型預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)，包括預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房(100)、海島風力發(fā)電系統(tǒng)(200)、海島光伏發(fā)電系統(tǒng)(300)、居民負荷(501)、駐軍負荷(502)，其特征是: 預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房(100)、海島風力發(fā)電系統(tǒng)(200)、海島光伏發(fā)電系統(tǒng)(300)分別接入交流母線； 所述交流母線通過變壓器和輸電線路向居民負荷(501)、駐軍負荷(502)供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于: 所述一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)還包括柴油發(fā)電機(401)、駐軍柴油發(fā)電機(402); 所述柴油發(fā)電機(401)直接接入交流母線； 所述駐軍柴油發(fā)電機(402)接入駐軍負荷側(cè)的變壓器低壓側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于: 所述海島風力發(fā)電系統(tǒng)(200)包括風力發(fā)電機(201)和風力發(fā)電機并網(wǎng)逆變器(202)，所述風力發(fā)電機(201)通過風力發(fā)電機并網(wǎng)逆變器(202)接入交流母線； 所述海島光伏發(fā)電系統(tǒng)(300)包括晶硅光伏電池(301)和海島光伏并網(wǎng)逆變器(302)，所述晶硅光伏電池(301)通過海島光伏并網(wǎng)逆變器(302)接入交流母線。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于: 預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房(100)設(shè)置有儲能蓄電池組(101)、光伏薄膜電池(102)和小型軸流風力發(fā)電機(103); 儲能蓄電池組(1I)經(jīng)過儲能雙向變流器接入交流母線； 光伏薄膜電池(102)經(jīng)過光伏薄膜電池并網(wǎng)逆變器(111)接入交流母線； 小型軸流風力發(fā)電機(103)經(jīng)過小型軸流風機并網(wǎng)逆變器(110)接入交流母線。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征是: 所述預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房(100)采用集裝箱預(yù)裝式一體化設(shè)計，預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房(100)內(nèi)設(shè)置微電網(wǎng)控制柜(109)、低壓配電柜(105 )、儲能雙向變流器功率柜(106)、儲能雙向變流器變壓器柜(107)、UPS(108)、小型軸流風機并網(wǎng)逆變器(110)、光伏薄膜電池并網(wǎng)逆變器(111)、儲能蓄電池組(101)、工業(yè)空調(diào)(104); 其中，儲能雙向變流器功率柜(106)、儲能雙向變流器變壓器柜(107)—起組成儲能雙向變流器； 低壓配電柜(105)實現(xiàn)預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房(100)內(nèi)用電設(shè)備的配電和控制； 工業(yè)空調(diào)(104)實現(xiàn)預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房(100)內(nèi)空氣溫度、濕度控制； UPS(1S)實現(xiàn)預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房(100)內(nèi)設(shè)備和應(yīng)急照明備用電源； 儲能蓄電池組(101)、光伏薄膜電池并網(wǎng)逆變器(111)、小型軸流風機并網(wǎng)逆變器(110)采用柜體形式布置于預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房(100)內(nèi)； 微電網(wǎng)控制柜(109)實現(xiàn)對儲能蓄電池組(101)、光伏薄膜電池(102)、小型軸流風力發(fā)電機(103)、柴油發(fā)電機(401)、駐軍柴油發(fā)電機(402)以及海島風力發(fā)電系統(tǒng)(200)、海島光伏發(fā)電系統(tǒng)(300)的綜合協(xié)調(diào)控制。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征是: 預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房(100)兩側(cè)開門，并設(shè)一扇逃生門，兩側(cè)門上安裝除濕和溫度控制用途的工業(yè)空調(diào)(104)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征是: 所述預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房(100)的集裝箱頂部和向陽面鋪設(shè)光伏薄膜電池(102)，微電網(wǎng)房頂部安裝小型軸流風力發(fā)電機(103)。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征是: 所述預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房(100)中光伏薄膜電池(102)、小型軸流風力發(fā)電機(103)和儲能蓄電池組(101)的輸出功率，通過低壓配電柜(105)內(nèi)斷路器和開關(guān)實現(xiàn)對預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房(100)內(nèi)工業(yè)空調(diào)(104)、微電網(wǎng)控制柜內(nèi)設(shè)備供電，實現(xiàn)微電網(wǎng)房用電的自給自足。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征是: 所述預(yù)裝式一體化微電網(wǎng)房(100)防護等級為IP65，集裝箱、屏柜體采用316L不銹鋼材質(zhì)，金屬和非金屬外表面噴涂三防漆和保護劑，各間隙和連接處做密封措施。
【文檔編號】H02J3/38GK105896598SQ201610252290
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】張偉, 楚彥君, 韓造林, 張云帆
【申請人】北京四方繼保自動化股份有限公司