[发明专利]一种基于VACON工业变频器的微电网系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能微电网技术领域，特别是一种基于VACON工业变频器的微电网系统。

背景技术

随着新能源得到不断的开发和利用，作为集中式发电的有效补充，以利用新能源为主的分布式电源并网发电得到广泛的应用。为解决分布式电源有效接入电网的问题，提高电网对分布式电源的接纳能力，充分发挥分布式电源的经济价值，而提出了微电网。微电网是指由分布式电源、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制和管理的自治系统。有关微电网的研究近年来已经成为了电力系统方向的热点研究领域之一，而建立分布式电源微电网系统是研究验证微电网运行的重要手段。

目前微电网系统的建设还存在着诸多问题，包括：在微电网系统建设中，由于分布式电源种类不同，往往根据不同的分布式电源而采用不同品牌的变流设备来构建微电网系统，导致使用、管理和维护不方便，增加了后续维护检修和采购更换相关硬件配置的难度，影响了系统的实用效果；另一方面，因采用的变流器品牌繁多，其开发环境的差异不利于快速可靠地进行二次开发，而它们之间通讯协议众多，兼容性差；一般采用RS485通讯，通讯距离短，不支持分布式电源的远距离拓展；系统较为封闭，不具有二次开发功能，后续开发的控制算法无法写入变流器中，导致无法迅速处理故障以及不便对分布式电源进行控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于VACON工业变频器的微电网系统。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于VACON工业变频器的微电网系统，包括依次相连的电源单元模块、变流器模块和中央监控调度模块，其中，

电源单元模块用于提供电能；

变流器模块用于功率变换，将符合电网要求的电能馈送给配电网，同时也对输入电能进行频率变换来驱动电机，变流器模块依据中央监控调度模块下达的控制命令进行相应的操作，同时将本地采集的数据信息上传，并执行变流器模块中的控制算法；

中央监控调度模块用于系统运行状态监测、故障处理及保护、稳定运行控制、各电源单元的协调优化调度。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)本发明采用统一的变流器，易于维护，可靠性高，本发明的微电网系统统一采用技术成熟、可靠稳定的VACON工业变频器，便于微电网的集成、管理控制，易于维护；其相同容量的并网变流器硬件上是一致的，仅载入的软件不一样，可作为相互之间的备用。变流器出现故障，可快速进行替代，保证了微电网系统的可靠运行，另外VACON变流器有完善的保护，都使得微电网系统具备较高的可靠性。2)本发明的系统具有良好的兼容性，本发明的微电网系统采用支持多种总线协议的倍福产品，包括EtherCAT(Ethernet Control Automation Technology，即以太网控制自动化技术)、Profibus-DP、RS485/RS232等，倍福均有相应的总线模块进行兼容。同时，本发明所提的微电网系统采用的VACON变流器也支持多种总线协议包括EtherCAT、Profibus-DP、RS485/RS232等，所以本发明所提的微电网系统具有良好的兼容性。3)本发明的系统具有良好的拓展性，本发明的微电网系统采用模块化、拓展性强的倍福产品，同时采用拓扑灵活、拓展性强的EtherCAT总线，使得微电网系统具有良好的拓展性，能够便利进行拓展，接入更多的分布式电源；EtherCAT总线支持光线通信，易于进行分布式电源的远距离拓展。4)本发明的系统便于进行二次开发，本发明的微电网系统中VACON变频器内的运行程序是基于IEC61131-3编程标准进行编写的，并提供二次开发的接口，便于根据需要进行相应的二次开发，满足更加深入的研究需要。5)本发明的系统便于对分布式电源进行控制，本发明的微电网系统中，将分布式电源的控制算法编写并运行与变流器中，避免了另外购置分布式电源控制器更具经济性，同时控制指令直接通过变流器下发执行，提高了控制指令的下发执行速度。

附图说明

图1为本发明的基于VACON工业变频器的微电网系统框图。

图2为本发明的通信结构连接示意图。

图3为本发明的光伏单元电路连接示意图。

图4为本发明的储能单元电路连接示意图。

图5为本发明的风电单元电路连接示意图。

具体实施方式

结合图1，本发明的一种基于VACON工业变频器的微电网系统，包括依次相连的电源单元模块、变流器模块和中央监控调度模块，其中，