[实用新型]一种具有并网/孤网自动无缝切换功能的微电网实验平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微电网实验平台，具体讲涉及一种具有并网/孤网自动无缝切换功能的微电网实验平台。

背景技术

分布式新能源发电因灵活、环保的优点在国内外得到了迅猛高速的发展；随着分布式新能源发电接入容量和规模的增大，因其本身固有的间歇性和随机性特点，给电网的安全稳定运行带来了隐患，同时也制约了分布式新能源发电的发展。其中，微电网是由分布式发电单元、储能单元、负荷以及控制保护装置组成的能够自我控制、保护和管理的自治系统，有效解决了新能源发电的高穿透率给电网安全稳定运行带来的问题。

国内外微电网示范工程有三十多个，规模从几千瓦到几兆瓦不等；建成的微电网示范工程按主网技术来分主要有两类：

①：以柴油发电机或燃气轮机等常规电源作为主网单元；以常规电源作为主网单元具有对化石燃料资源的依赖程度大，噪音大，环境污染大的缺点；尤其是独立组网运行状态下，为保持微电网的稳定运行，风电和光伏等间歇性新能源所占的比例不能太大或必须停运，这不仅造成了资源的浪费，也影响了微电网节能环保的作用；

②：以储能单元作为主网单元；目前一些示范性微电网项目采用三个单相储能换流器组成三相系统的主网单元，通过三个单相换流器模式切换的协调配合实现微电网的双模式切换；虽然储能换流器运行灵活、响应快，但三个换流器的并网/孤网双模式切换过程中的同步配合成为微电网系统并网/孤网切换的一个制约因素，因此采用该项技术微电网建设规模也受到了限制，只能做到数十千瓦。

目前，国内建成或在建的微电网示范工程多数仅采用并网发电运行，少数仅采用孤网运行；极少数具备并网和孤网双运行模式运行，并且需要手动完成并网和孤网模式切换；因此，为对光伏微电网系统的全面研究提供一种兼具并网/孤网切换功能的微电网实验平台显得尤为重要。

发明内容

为满足现有技术的需求，本发明提供了一种具有并网/孤网自动无缝切换功能的微电网实验平台，所述微电网实验平台包括通过以太网线与监控平台相连的前置协调控制器；微电网发电单元配电柜和微电网用电单元配电柜分别通过RS485总线与所述前置协调控制器通信；所述微电网发电单元配电柜与所述微电网用电单元配电柜并联后通过母联开关单元并入电力系统电网；所述母联开关单元的电力电子开关与微电网实验开关串联后并联在旁路开关的两端；

所述电力电子开关用于所述电力系统电网失电时，断开所述微电网实验平台与所述电力系统电网的连接；

所述微电网实验开关通过通断操作模拟所述微电网实验平台得电和失电；

所述旁路开关用于在所述微电网实验平台故障或检修时，将所述微电网用电单元配电柜接入所述电力系统电网，保障实验基地负荷正常用电。

优选的，所述微电网发电单元配电柜包括通过电缆并行相连的光伏发电单元、风力发电单元、储能单元和模拟可控负荷单元；

所述光伏发电单元的光伏并网逆变设备的工作模式包括MPPT工作模式和定电压工作模式；

所述储能单元包括锂电池储能单元和超级电容器储能单元，其中所述锂电池储能单元为所述微电网实验平台的主网单元；所述微电网实验平台并网运行时，所述锂电池储能单元的双模式储能换流器采用PQ控制模式；所述微电网实验平台孤网运行时，所述双模式储能换流器采用VF控制模式；

优选的，所述双模式储能换流器分别采集所述电力电子开关的微电网实验平台侧和电力系统电网侧的三相电压信号后判断所述电力系统电网的得电和失电状态，从而控制所述电力电子开关的通和断；

优选的，所述微电网用电单元配电柜包括通过所述电缆相连的滤波补偿装置和所述实验基地负荷；所述储能单元与所述滤波补偿装置相连；所述滤波补偿装置用于满足所述微电网实验平台并网或孤网运行时的所述电力系统电网和用电负荷对电能质量的要求；

优选的，所述实现基地负荷通过负荷开关与所述电缆相连；

优选的，所述微电网发电单元配电柜和所述微电网用电单元配电柜通过分布式发电开关相连；所述分布式发电开关用于所述微电网发电单元配电柜故障或检修时，切断其与所述电力系统电网的连接；

优选的，所述监控平台包括能量管理系统，用于协调控制所述微电网实验平台在并网模式和孤网模式时的所述微电网发电单元配电柜；所述监控平台采用不间断电源供电。

本实用新型的优异效果是：

1、本实用新型技术方案中，微电网发电单元配电柜包括光伏发电单元、风力发电单元、储能单元和模拟可控负荷单元，能够对不同的光伏组件的输出特性进行特性实证研究；