[实用新型]基于可再生能源的分布式发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于可再生能源的分布式发电装置，具体是一种基于风力发电、沼气发电和太阳能发电为一体的分布式发电装置。

背景技术

由于可再生能源的分散性、多样性和随机性，分布式发电的网络结构的研究与应用越来越引起人们的重视，包括太阳能在内的可再生能源的能量密度低，随机性强，由其构成的分布式发电系统的网络拓扑结构与传统的集中式发电系统的网络结构有显著的区别。在此方面，应根据对当地可再生能源的分布预测、随机性与可用性评估、负荷水平评估，提出基于可再生能源的分布式发电装置的网络拓扑；研究分布式发电系统中母线电压的形式(交流或直流)、大小、频率(对于交流形式)等物理量的选择方法；提出该分布式发电系统中对太阳能光伏发电单元、风力发电单元、多元复合储能单元(含飞轮、超级电容和蓄电池)的容量配置方法，以降低系统成本；研究分布式发电系统中各种电力电子变换器的配置及其输入输出电压、功率等级的选择。

针对分布式源的随机性、分布式发电单元的投切、负荷变化、敏感负荷对供电可靠性和电能质量高要求、分布式发电系统附近配电线路拥塞、分布式发电系统与电网之间的供购电计划等问题；在分布式系统的相关并网规范中，对各发电单元的端口特性提出了具体的要求，为此，需要分析分布式发电系统的稳态及动态特性，包括不同分布式发电单元以及分布式发电系统并网端口特性。稳态情况下主要包括：有功、无功、电压、频率和谐波等特性，考虑到分布式发电高度随机性，还要研究这些特性随时间变化规律。

由于上述存在的问题，从而造成发电系统所输出的电能质量较差，电能利用率不高，并且工作性能也够稳定，故对可再生能源的分布式发电系统进行有效的能量管理和协调控制，是目前所要研究的课题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种工作性能稳定、输出的电能质量佳、电能利用率高的基于可再生能源的分布式发电装置。

为解决上述技术问题，该技术方案如下：

基于可再生能源的分布式发电装置，包括多个风电机组、多个光伏阵列、蓄电池和智能控制器，每个风电机组都设有风电功率控制器、每个光伏阵列都设有光伏功率控制器，每个风电功率控制器通过分隔器与交流母线电连接，每个光伏功率控制器通过逆变器与交流母线电连接，所述蓄电池通过充放电控制模块与光伏功率控制器电连接，其特征在于：所述智能控制器采用四级智能协调控制的结构，它主要由一级风电机组智能控制单元、二级风电机组群控制单元、一级光伏阵列智能控制单元、二级光伏阵列群控制单元、三级智能化能量协调控制单元和四级电网电能管理与协调智能控制单元构成，每个风电机组都电连接有所述的一级风电机组智能控制单元，每个光伏阵列都电连接有所述的一级光伏阵列智能控制单元，二级风电机组群控制单元同时与每个一级风电机组智能控制单元电连接，二级光伏阵列群控制单元同时与每个一级光伏阵列智能控制单元电连接，三级智能化能量协调控制单元同时与二级光伏阵列群控制单元、二级风电机组群控制单元和四级电网电能管理与协调智能控制单元电连接；二级风电机组群控制单元和二级光伏阵列群控制单元分别依据风电机组的运行状态信息、光伏阵列的运行状态信息，分别对分隔器和逆变器进行实时控制。

还包括有多个沼气发电机组，每个沼气发电机组都设有沼气功率控制器，每个沼气功率控制器通过分隔器与所述的交流母线电连接，所述智能控制器中还包括一级沼气发电机组智能控制单元和二级沼气发电机组群控制单元，每个沼气发电机组都电连接有所述的一级沼气发电机组智能控制单元，二级沼气发电机组群控制单元同时与所述的三级智能化能量协调控制单元以及每个一级沼气发电机组智能控制单元电连接，二级沼气发电机组群控制单元依据一级沼气发电机组智能控制单元传送过来的沼气发电机组的运行状态信息对分隔器进行实时控制。

所述交流母线上设有主分隔器，所述四级电网电能管理与协调智能控制单元，依据三级智能化能量协调控制单元传送过来的各发电机组的运行信息，对主分隔器进行实时控制。

还包括主负载和可中断负载,主负载和交流母线电连接,可中断负载通过负载分隔器与交流母线电连接,所述智能控制器中还包括负载需求智能控制单元,负载需求智能控制单元与三级智能化能量协调控制单元交互,并对负载分隔器进行实时控制。

本实用新型的有益效果：由于采用四级智能化控制的方式，对各发电机组进行能量管理和协调控制，达到动态能量最优化，保证了分布式发电系统的稳定可靠运行，具有输出的电能质量佳、电能成本低和电能利用率高的特点。

附图说明