[发明专利]一种风光储充校园微电网系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种风光储充校园微电网系统，包括分布式发电单元和混合储能单元，所述分布式发电单元与所述混合储能单元相连；所述分布式发电单元包括光伏系统和风力发电机组，所述混合储能单元包括超级电容和锂电池组。本发明还公开了一种如上所述的微电网系统的控制方法，控制风光储充校园微电网系统在并网模式与离网模式之间切换，以及基于增强学习对混合储能单元进行能源的优化管理。本发明具有提高用电经济性、提高用电安全稳定性、延长锂电池组使用寿命等优点。

技术领域

本发明涉及校园微电网技术领域，具体涉及一种风光储充校园微电网系统及其控制方法。

背景技术

随着能源日渐枯竭、环境污染日益严重，节能减排技术的研究备受关注。我国早在“十一五”期间就有相关政策的制定，《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出了“十一五”期间国内生产总值能耗降低20％左右，主要污染物排放总量减少10％的约束性指标。联合国环境规划署(UNEP)在新发布的报告中称，为实现2015年《巴黎协定》设定的目标，即到2100年将全球升温控制在工业化前2℃以内，在2020—2030年间，全球碳排放每年需减少2.7％。近年来我国的能源与环境问题形势较为严峻，对节能减排工作提出了重大挑战。我国已在能源结构上做出较大改进，如推进新能源汽车、推广新能源工程机械、发展电力系统等，将传统的内燃机系统逐渐替换为电力系统。

太阳能和风能作为自然能源和绿色能源得到了国家的大力推广与应用，随着新能源汽车领域的高速发展，充电桩的需求也越来越大，而室外的充电桩往往需要连接长长的线缆与楼宇电力系统连接，为充电桩的建设增加了难度，如果能够充分利用光伏能源与风能，则不仅能够节约能源，且为室外充电桩的建设提供了更多的自由度。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种提高用电经济性以及用电安全稳定性的风光储充校园微电网系统及其控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种风光储充校园微电网系统，包括分布式发电单元和混合储能单元，所述分布式发电单元与所述混合储能单元相连；所述分布式发电单元包括光伏系统和风力发电机组，所述混合储能单元包括超级电容和锂电池组。

本发明还公开了一种如上所述的风光储充校园微电网系统的控制方法，控制风光储充校园微电网系统在并网模式与离网模式之间切换，其中在并网模式下：

当光伏系统和风力发电机组能量充足时，优先供给本地负载使用，剩余能量对混合储能单元充电，如果仍有剩余则送并网；

当光伏系统和风力发电机组能量不足时，且当混合储能单元SOC≥设定值A时，分布式发电单元和混合储能单元同时为负载供电；当混合储能单元SOC＜设定值A时，分布式发电单元和电网同时为负载供电，同时电网为储能系统充电；

当光伏系统和风力发电机组能量无时，且当混合储能单元SOC≥设定值A时，混合储能单元为负载供电；当混合储能单元SOC＜设定值A时，电网为负载供电，同时电网为混合储能单元充电。

优选地，在离网模式下：

当光伏系统和风力发电机组能量充足时，优先供给负载使用，剩余能量对混合储能单元充电，如果仍有剩余，则限制光伏系统和风力发电机组功率输出；

当光伏系统和风力发电机组能量不足时，

当混合储能单元SOC≥设定值A时，分布式发电单元和混合储能单元同时为负载供电；

当混合储能单元SOC＜设定值A时，限制可控负载用电，保留重要负载电力供应；

当混合储能单元SOC＝设定值B时，停止电力供应，直至储混合储能单元电量恢复至设定值时，恢复正常供电；

当光伏系统和风力发电机组能量无时，