[实用新型]一种热能和电能集成化微网系统

说明书

本实用新型公开了一种热能和电能集成化微网系统。包括市电、可再生能源发电、热能和储能装置，市电、可再生能源发电、热能和储能装置均通过通电线路接入能源路由器，能源路由器与电网连接，能源路由器与用能终端连接并能够将电能分配给用能终端的用户或储能装置或并入电网。其优点在于：将各种不同类型的能源数据进行整合分配使用，不但大大节省了能源，还大幅度提供了资源利用率以及使用效率，另外，通过该系统设计，不需要再通过小锅炉进行供热，解决了城市集中供热的问题，从而也解决了环保问题并节省了资源，最终不但实现电网的去中心化，还解决了热能的去中心化。

技术领域

本发明涉及一种集成化的微网系统，具体地说是一种热能和电能集成化微网系统。

背景技术

电网是指由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与大电网并网运行，也可以孤立运行，并能通过固态开关在两种运行模式之间进行切换；保持有功、无功功率平衡时对电力系统稳定的基本要求，对电网也是如此，但是由于分布式电源具有的间歇性和波动性特点，并且负荷的变化也具有随机性，给电网的稳定运行带来挑战。

通过有效的储能技术可以很好地解决这一问题，储能管理系统监测分布式电源的状态，了解并预测分布式电源的出力，调节储能系统工作状态以维持功率平衡，减少分布式电源对电网产生的一系列不良影响。在微网孤岛运行时，储能系统可以平抑功率波动，保持供电频率稳定，以及在电网内部电压波动时，储能系统可以提供无功补偿，保持电压稳定，提高微网内的电能质量。

此外，微网在并网与孤岛两种工作模式转换时，往往会有一定的功率缺额，此时安装在微网中的储能装置就能保证系统在这两种模式下的平稳过渡，保证系统的稳定。因此，储能技术对于实现微网的安全稳定运行、提高可再生能源利用效率起着重要的作用，储能技术成为微网核心技术之一

然而，微网现有技术多数从分布式光伏发电起步、配合小型风电场、生物质发电等其他可再生能源发电进行研究和专利保护，很少有从储能端出发，包括电能和热能为主要能源，如何以储电能和储热能为核心，将热能和电能进行调度从而达到节能目的是一个亟待解决的技术难题，另外，现有生活中，由于热能和电能难以有效互联，城市集中供热问题突出，为了实现供热，小锅炉遍地开花，存在污染环境问题，再者，这种供热方式还存在能源浪费严重等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够使热能和电能进行互联，从而解决环保问题以及提高能源利用率的热能和电能集成化微网系统。

为了解决上述技术问题，本发明的热能和电能集成化微网系统，包括市电、可再生能源发电、热能和储能装置，市电、可再生能源发电、热能和储能装置均通过通电线路接入能源路由器，能源路由器与电网连接，能源路由器与用能终端连接并能够将电能分配给用能终端的用户或储能装置或并入电网。

所述储能装置包括用于热能储存的储热装置和用于电能存储的储电装置，所述储热装置通过热管道直接接入热能产生装置，所述储电装置再通过控制器与外部设施连接。

所述可再生能源发电、热能产生装置、储能装置和用能终端均安装有信号采集设备并能够将各自的发电、热能、储能、用电、用热信息通过通讯网络上传到服务器并由服务器分配电能和热能。

所述可再生能源发电包括风电、光伏发电、生物质发电，所述热能包括太阳能热、天然气热、电热。

所述能源路由器通过电网连接热水器从而使热水器产生热蒸汽，所述热水器经过用于对热蒸汽进行存储的热汽蒸罐连接热汽轮机，并能够使进入并存储在热汽蒸罐内的热能带动热汽轮机发电，从而能够通过储能装置存储电能、给用能终端的用户使用或接入能源路由器

所述热水器包括电热水器、太阳能热水器、天然气热水器。

本发明的优点在于：