[发明专利]一种智能配电方法以及实施该方法的智能配电柜

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能配电方法以及实施该方法的智能配电柜，属于配电技术和微电网技术领域。

背景技术

离网型微电网系统结构往往采用以下两种方式：

一是依靠三端口的光伏控制器，如图1所示，分别接入光伏组件、蓄电池及负载，具有三段式充电策略及短路、过流保护等。

此系统的缺点：

设备容量一般较小，不配置配电柜，常应用于离网家庭照明等简单需求的场合，不支持容量扩展，且蓄电池无充放电管理策略，设备寿命难以保证。

二是含有集控中心的交流母线独立微电网系统

如图2所示，含有集控中心的交流母线独立微电网系统包括集控中心，多种不同类型的主发电源、从发电源、变流器，智能配电柜以及多个联络开关。

集控中心实时监测系统各个模块的运行情况，各端口的电能信息，对系统中各模块按策略执行分、合操作，启动、停止柴油发电机组工作，并监测储能系统剩余容量，切换主发电源。

储能设备连接的双向变流器有两种工作模式，VF模式和PQ模式，当发电机组不运行时，双向变流器工作在VF模式，提供交流母线电压、频率支撑，此时若可再生能源发电量较多时，双向变流器对储能设备进行充电操作，若可再生能源发电量不足以维持负荷时，储能通过双向变流器放电操作；当发电机组运行时，双向变流器工作在PQ模式，对于离网系统而言，尽量少使用常规化石能源，因此发电机组的启动条件是储能设备剩余容量不足以维持系统的运行，此时储能工作在充电模式，当剩余容量达到门槛上限时，由集控中心停止发电机组运行。

从发电源一般为可再生能源发电电源，经不同类型的变流器变流后接入交流母线，其中光伏系统由DC/AC并网型逆变器接入交流母线，风机系统由AC/DC/AC变流器接入交流母线，当系统母线有电压时，可再生能源的变流器即开始工作。当可再生能源发电量超过系统中负荷和双向变流器需求时，由集控中心对其进行限功率运行或关闭的控制。

智能配电柜无智能处理功能，接入多路负荷，根据集控中心命令切换或投入负荷。

此系统的缺点：

系统可靠性不高，系统对集控中心、主发电源等关键器件依赖度较大，这些器件在系统中无法替代，不能进行冗余配置。当集控中心或主发电源失效后系统有瘫痪的风险。

负荷管理和发电管理均由集控中心控制，由于数据传输和处理延时，系统实时度不高。更重要的是，该系统是发电源直接参与负荷的投退，这样在进行负荷投退时，发电机发出的功率与频率会变化，能够对整个系统造成冲击，所以该系统抗负荷冲击能力差，负荷的投退对整个系统的影响很大。

发明内容

本发明的目的是提供，用以解决传统的配电方法和配电系统可靠性不高，而且抗负荷冲击能力差，负荷的投退对系统的影响很大的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：一种智能配电方法，包括储能智能管理方法，储能智能管理方法为：比较储能模块的充电电流与额定充电电流的大小，若储能模块的充电电流大于额定充电电流，调小发电模块的发电量，并再次比较储能模块的充电电流与额定充电电流的大小；若储能模块的充电电流等于额定充电电流，完成本次储能智能管理；若储能模块的充电电流小于额定充电电流，比较发电模块的发电量与额定发电量的大小，若发电模块的发电量大于或等于额定发电量，则完成本次储能智能管理，若发电模块的发电量小于额定发电量，调大发电模块的发电量，并再次比较储能模块的充电电流与额定充电电流的大小。

智能配电方法还包括负荷预投入处理方法：判断储能模块是否是放电状态，如果储能模块不是放电状态，投入该预投入负荷；如果储能模块是放电状态，比较预投入负荷的额定值与储能可增加放电量的大小，如果预投入负荷的额定值小于储能可增加放电量，投入该预投入负荷，如果预投入负荷的额定值不小于储能可增加放电量，切除非重要的负荷，并再次比较预投入负荷的额定值与储能可增加放电量的大小。

智能配电方法还包括负荷预退出处理方法：判断储能模块是否是放电状态，如果储能模块不是放电状态，则减少发电模块发电量，并再次判断储能模块是否是放电状态；如果储能模块是放电状态，比较预退出负荷值与储能模块的放电量的大小，如果预退出负荷值小于储能模块的放电量，则减少发电模块的发电量，并再次判断储能模块是否是放电状态；如果预退出负荷值不小于储能模块的放电量，则退出该预退出负荷。

一种实施上述智能配电方法的智能配电柜，智能配电柜上设置有：至少一个发电模块接入端口、至少一个储能模块接入端口、至少一个负荷接入端口。