[实用新型]包含分布式发电装置的微电网

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种包含有分布式发电装置的微电网系统。

背景技术

目前，随着光伏行业的发展，分布式发电技术迎来前所未有的推进。所谓分布式发电，是指发电功率为数千瓦到数十兆瓦的、分散式的、布置在用户附近的、就地消纳且非外送型的小型化模块发电单元。与集中式发电相比，分布式发电有以下优点：

1）经济性：降低网损、线损，提高能源利用率；

2）环保效益：可使用太阳能、风能等，降低有害气体排放；

3）能源利用的多样性：生物质能、风能、太阳能等；

4）调峰作用：降低供电峰荷；

5）安全性和可靠性：大电网停电时仍可正常运行；

6）边远地区供电：大电网无法延伸到的区域可采用分布式供电。

此外，当分布式发电以独立或孤岛方式运行时，还应包括储能系统。

然而，分布式发电装置接入配电网时，除基本要求外，还需满足一些其他要求，主要包括对配电网事故下的响应要求、电能质量方面的要求、形成孤岛运行方式时的要求、控制和保护方面的要求以及投运试验的要求等。所以，尽管分布式电源优点突出，但本身也存在一些问题，例如，分布式电源单机接入成本高、控制困难等。同时，由于分布式电源的不可控性及随机波动性，其渗透率的提高也增加了对电力系统稳定性的负面影响。分布式电源相对大电网来说是一个不可控电源，因此目前的国际规范和标准对分布式电源大多采取限制、隔离的方式来处理，以期减小其对大电网的冲击。如相关标准（IEEE1547）规定：当电力系统发生故障的时候，分布式电源必须马上退出运行，大大限制了其效能的充分发挥。所以，为协调大电网与分布式电源间的矛盾，最大限度地发挥分布式发电技术在经济、能源和环境中的优势，学者们提出了微电网的概念。

微电网是将分布式电源、储能装置、控制装置和负荷结合，形成一个单一可控的独立供电系统，也可以看成是管理局部能量关系的基于分布式电源装置的小电网。根据分布式电源发电特征和用电特征，可以将微电网分为直流微电网、交流微电网、交直流混合微电网等组网方式。

在直流微电网中，系统中的分布式电源、储能、直流负荷均通过电力电子装置连接在直流母线上，最后通过逆变器连接到大电网上，直流微电网的结构如附图1所示。

这一现有的直流微电网组网方案中，其缺点表现在：

1）每一种分布式电源需配备一个DC/DC变换装置，在分布式电源数量较多的情况下，容易造成微电网的结构复杂，组网较为繁琐；

2）较多的DC/DC变换装置会造成直流微电网的运行效率下降；

目前直流微电网的构建，以定制工程为主，如果以组合标准设备和零部件方式构建，可以降低直流微电网的导入门槛，推动直流微电网的发展。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种减少设备数量、优化组网方式、降低损耗、提高运行效率的包含分布式发电装置的微电网。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种包含分布式发电装置的微电网，包括若干个分布式发电装置、若干个储能装置、直流母线、双向DC/AC逆变器，所述的直流母线通过所述的双向DC/AC逆变器与配电网相连接，所述的分布式发电装置、所述的储能装置通过同一双向DC/DC变换器与所述的直流母线相连接。

优选的，所述的双向DC/DC变换器包括第一变换电路、第二变换电路、第一选通电路和第二选通电路，所述的第一变换电路中设置有若干条向所述的直流母线流通信号的正向变换通路，所述的第二变换电路中设置有若干条由所述的直流母线向外流通信号的反向变换通路，所述的分布式发电装置通过所述的第一选通电路而选择连接于所述的正向变换通路中，所述的储能装置通过所述的第一选通电路选择连接于所述的正向变换通路或所述的反向变换通路中，所述的直流母线通过所述的第二选通电路而选通连接于所述的正向变换通路或所述的反向变换通路中

所述的包含分布式发电装置的微电网还包括经单向DC/DC变换器与所述的直流母线相连接的直流负荷。

优选的，所述的分布式发电装置包括光伏发电设备、风力发电设备、燃气轮机发电设备中的一种或几种。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的包含分布式发电装置的直流微电网采用双向DC/DC变换器连接分布式发电装置、储能装置和直流母线，可以减少微电网的组网设备数量，简化微电网的结构而达到优化微电网的目的，其能够降低微电网的损耗，并提高其运行效率，推动直流微电网的发展。

附图说明