[发明专利]一种风光供电微电网的黑启动装置及控制方法

说明书

本发明属于新能源发电供电技术领域，具体涉及一种风光供电微电网的黑启动装置及控制方法。通过选通光伏电力及风能电力为黑启动装置和电压源储能逆变器通过启动运行的电力路径，使微电网的黑启动装置正常运行，通过黑启动供电控制电路控制直流调节保护电路选通黑启动供电电力路径，由光伏电力及风电电力提高蓄电池组串的端电压，并根据电参数实时监测电路采集的电参数判断生成控制指令，使得电压源储能逆变器具备启动运行电压和相应电力，从而实现在微电网没有启动运行的必要电力的情况下，利用太阳能发电及风能电力的自然条件即可快速、方便、自动完成微电网的黑启动，有效并很好的解决了微电网黑启动技术难题。

技术领域

本发明属于新能源发电供电技术领域，具体涉及一种风光供电微电网的黑启动装置及控制方法。

背景技术

风光发电为主的新能源微电网系统的关键技术之一就是黑启动，即：在天气等原因风光新能源不能发电供电时，由储能系统放电供电，无发电时间较长会造成储能蓄电池电能放光，微电网无电可供，即便等到风电或光电具备发电能力时，在无电状态的微电网若要启动运行即需要黑启动；通常在天气转好可以发电时，需要储能逆变器发电作为电压源支撑微电网的电压与频率，使得风光发电系统具备并网发电的条件，此时由于前期储能系统电能放光并致使蓄电池组串的电压低于其储能逆变器启动运行需要的电压，无法启动运行，微电网处于停运瘫痪的状态。为了解决黑启动通常需要备用柴油发电系统及类似发电系统作为电压源支撑微电网的电压与频率，这样不仅需要相应投资，还需要在储能系统充电后进行两个电压源的无缝切换，这又是另一个微电网的关键技术和难题，所以利用风光电力自身完成黑启动尤为重要。

现有技术出现了增加相应的光伏或风电充电设备，在需要黑启动时将连接光伏或风电逆变器的直流电力线与逆变器断开，接到光伏或风电充电设备的直流输入端，同时将连接储能逆变器的蓄电池组串断开，接到光伏或风电充电设备的直流输出端，使得光电或风电为能够满足微电网启动并支撑微电网电力的相应规模蓄电池组串进行充电，在充电达到黑启动电量要求时停止充电，并重新将光电或风电直流电力线接回到光伏或风电逆变器以及将蓄电池组串接回到储能逆变器，然后启动相应储能逆变器设备使微电网运行起来；由此可知，这个过程不仅麻烦而且需要较多的时间，对于需要无人或少人值守的偏僻地区的孤岛微电网来说，需要技术人员值守更加困难。

发明内容

为了解决自动、快捷、真正意义上的微电网黑启动技术问题，本发明提出一种风光供电微电网的黑启动装置及控制方法，主要包括：风光直流电力输入端、储能直流电力输入端、直流调节保护电路、电参数实时监测电路、电源调节供电模块、黑启动供电控制电路、直流输出与保护电路、上位机通信电路、系统总线、风光电力信号传感器、储能电力信号传感器、调节输出电力信号传感器、电压源储能逆变器、信号采集线、光伏及风电逆变器、逆变器运行供电模块，其中：

风光直流电力输入端、储能直流电力输入端分别接入直流调节保护电路，通过直流调节保护电路顺次连接直流输出与保护电路、电压源储能逆变器，构成黑启动供电电力路径；

储能直流电力输入端接入直流调节保护电路，通过直流调节保护电路连接直流输出与保护电路、电压源储能逆变器，构成蓄电池电压源储能逆变器充放电电力路径；

风光直流电力输入端通过直流调节保护电路接入光伏及风电逆变器，构成光伏及风电发电供电电力路径；

风光直流电力输入端通过直流调节保护电路连接电源调节供电模块，由电源调节供电模块连接黑启动供电控制电路，构成光伏及风电为黑启动装置供电电力路径；

风光直流电力输入端接入直流调节保护电路，通过直流调节保护电路顺次连接直流输出与保护电路、逆变器运行供电模块、电压源储能逆变器，构成光伏电力及风电电力为电压源储能逆变器启动运行的供电电力路径；

黑启动供电控制电路通过系统总线分别连接直流调节保护电路、电参数实时监测电路、电压源储能逆变器、逆变器运行供电模块，构成黑启动供电选通监测及控制链路；