[实用新型]一种基于多种分布式电源的实验室用智能微电网系统

说明书

技术领域

本实用新型属于智能电网技术领域，具体涉及一种基于多种分布式电源的实验室用智能微电网系统。

背景技术

为了弥补大规模集中发电、输电的不足，近年来兴起的分布式电源发电及微型电网系统越来越受到重视。微电网系统将发电系统、储能系统、负荷相结合，通过相关控制装置间的配合，可以同时向用户提供电能和热能，并能够适时有效地支撑大电网。它不仅解决了分布式电源发电系统的大规模接入问题，充分发挥了分布式发电系统的各项优势，还为用户带来了其他多方面的效益。

目前我国在微电网系统方面的研究和现场运行经验较少，随着新能源的不断开发利用和分布式电源发电进入快速发展阶段，有必要发展一种适用于新能源发电的智能微电网，以开展微电网关键技术研究。

经对现有技术文献的检索发现，中国专利申请号为：201220002686.4，名称为：一种实验室用的微电网系统，该申请内的微电网系统包括风力发电系统、太阳能发电系统。蓄电池储能系统、发电机系统、负荷系统、电能质量治理系统和模拟母线，但该系统只包括一次系统，未涉及二次系统设计，微电网系统不具备完善的功能，不适用于能量管理优化与安全稳定控制策略的研究。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，提供一种对开展微电网系统监测、通信和控制方面的研究具有重要意义的一种基于多种分布式电源的实验室用智能微电网系统。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于多种分布式电源的实验室用智能微电网系统，其包括一次系统与二次系统；

所述一次系统包括：光伏发电系统、储能系统、风电系统、柴油发电系统和负荷设备，光伏发电系统、储能系统、风电系统、柴油发电系统和负荷设备均通过断路器和接触器与微电网母线相连接；微电网母线通过接触器和断路器380V电网相连接；

所述二次系统是主控硬件采用可编程逻辑控制器PLC的智能微电网的控制系统，包括中央处理器CPU模块及与其连接的通信模块、数字量输入DI模块、数字量输出DO模块、模拟量输入AI模块、模拟量输出AO模块和温度模块。

所述光伏发电系统由光伏电池板、光伏直流配电箱和光伏逆变器组成；所述储能系统由锂电池组和储能双向变流器组成；所述风电系统由垂直轴风力发电机、水平轴风力发电机、垂直轴风力发电机控制器、水平轴风力发电机控制器和风电系统配电箱组成；所述负荷设备包括灯泡组、负载箱、电动机和电子负载；

所述光伏发电系统中光伏电池板与光伏直流配电箱相连，光伏直流配电箱与光伏逆变器相连接；

所述储能系统中串联后的锂电池组与储能双向变流器相连接；

所述风电系统中垂直轴风力发电机与垂直轴风力发电机控制器相连接，水平轴风力发电机与水平轴风力发电机控制器相连接；垂直轴风力发电机控制器和水平轴风力发电机控制器均与风电系统配电箱相连接；

所述负荷设备中灯泡组、负载箱、电动机和电子负载均各自通过一个断路器和一个接触器与微电网母线相连接。

所述通信模块用于从光伏发电系统、储能系统、风电系统、柴油发电系统和负荷设备端采集数据并下达通信控制指令；所述数字量输入DI模块用于采集所有断路器状态；所述数字量输出DO模块用于输出继电器控制信号；所述模拟量输入AI模块用于采集风速、风向、光照强度相关信号；所述模拟量输出AO模块为备用输出；所述温度模块用于采集环境温度数据。

所述中央处理器CPU模块采用型号为PC3486的PLC；所述通信模块采用型号为IF1030的通信模块；所述数字量输入DI模块采用型号为DI9371的数字量输入模块；所述数字量输出DO模块采用型号为DO9322的数字量输出模块；所述模拟量输入AI模块采用型号为AI4622的模拟量输入模块；所述模拟量输出AO模块采用型号为AO4622的模拟量输出模块；所述温度模块采用型号为AT4222的温度模块。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和显著效果：本实用新型建立基于多种分布式电源的实验室用智能微电网系统，具有结构简单，构造成本低，可实时监控微电网各分布式电源和负荷的实时运行状态，对开展微电网系统能量优化管理有重要工程应用价值；同时，智能微电网的控制系统通过采集数据快速判据确定微电网关键节点的工作状况，能够实现微电网系统紧急调压调频决策，可快速验证微电网安全稳定控制策略的有效性。

附图说明

图1是基于多种分布式电源的实验室用智能微电网系统结构图。