一种微电网结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种微电网结构，包括有直流微电网和交流微电网，实现一种基于微微网构造的分布式微电网系统，减少了高压变电，输送电及二次变电的投资；通过各节点系统的智能和自治调控，实现了发电用电整体电力合理调控，优化了多种电力的调节与调配，在优先利用新能源电力的同时实现受控并网和子系统之间的资源共享，由于真正实现了分布式发电与供电更加有效地化解了系统风险，大大提高了微电网系统的可靠性和安全性。
【专利说明】—种微电网结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及微电网【技术领域】，具体涉及一种微电网可靠供电领域。
【背景技术】
[0002]进入21世纪以来，随着石油、煤炭等资源储量的不断下降，世界范围内的能源供应持续紧张，开发利用清洁高效的可再生能源成为解决未来能源问题的主要出路。目前应用较为广泛的几种新能源包括太阳能、风能、燃料电池等，均为分布式电源(DistributedEnergy Resources, DER),相应的一些发电技术称为分布式发电技术(DistributedGenerat1n, DG)。将分布式发电技术与大电网相结合，被国内外许多专家学者认为是降低能耗、提高电力系统安全性和灵活性的主要方式，但分布式发电技术对大电网的影响却是一个不得不考虑的重要问题。为了能充分利用分布式发电所带来的经济效益，同时提高可靠性,并尽量减少其对主网的冲击,微电网(microgrid)的概念被提了出来。
[0003]微电网是规模较小的独立分散系统，采用大量的现代电力技术，将燃气轮机、风电、光伏发电，燃料电池及储能设备等合并在一起，直接接在用户侧。对于大电网而言，微电网可被视为电网中的一个可控单元，它可以在数秒钟内动作以满足外部输配电网络的需求；另一方面，微电网还可满足用户的特定需求，如提高本地可靠性、保持本地电压稳定、通过利用余热提高能量利用效率及提供不间断电源等。微电网和大电网通过能量交换，二者互为备用，从而大大提高供电可靠性。当目前微电网结构不稳定，可靠性和安全性差。
【发明内容】
[0004]为克服以上技术缺点，本实用新型提供一种投入少、稳定的微电网结构。
[0005]本实用新型通过以下技术方案实现:一种微电网结构，其特征是包括有:直流微电网和交流微电网，所述交流微电网包括有第一切换断路器、第二切换断路器、第一110/10kv变压器、第二 llO/lOkv变压器、10/0.4kv变压器、若干风能发电机、电容器、电抗器、若干负载单元、1kv —段母线、1kv 二段母线和1kv母分断路器，所述第一 110/10kV变压器通过第一切换断路器与主电网相连，第二 110/10kV变压器通过第二切换断路器与主电网相连，所述第一 110/10kV变压器和第二 110/10kV变压器并联连接，1kv —段母线连接于第一 110/10kV变压器的1kv侧，所述1kv 二段母线连接于第二 110/10kV变压器的1kv侧，所述1kv —段母线和1kv 二段母线通过1kv母分断路器连接，电容器连接在1kv 一段母线上，电抗器连接在1kv 二段母线上，所述若干负载单元和若干风能发电机均匀连接在1kv—段母线或1kv 二段母线上；所述直流微电网结构包括单向DC/AC逆变器、低压断路器、直流母线、风能发电机和蓄电池组，所述风能发电机和蓄电池组连接在直流母线上，所述单向DC/AC逆变器输入端与直流母线相连接，所述单向DC/AC逆变器输出端与低压断路器的一端相连接，低压断路器的另一端与10/0.4kv变压器的低压端相连接，所述10/0.4kv变压器的高压端连接在1kv —段母线上。
[0006]作为一种改进，还包括分别并联连接在直流母线上的单向DC/DC变换器、双向AC/DC变换器、双向DC/DC变换器、DC/AC高频逆变器；单向DC/DC变换器连接有光伏发电组件；双向AC/DC变换器连接有主电网；双向DC/DC变换器连接有蓄电池组，DC/AC高频逆变器通过非接触式取电装置与AC/DC变换器连接，AC/DC变换器与直流负载连接，所述的非接触式取电装置包括依次相连的非接触电磁耦合变压器、整流滤波器、Buck电路。
[0007]通过本实用新型的技术方案实现的一种基于微微网构造的分布式微电网系统，减少了高压变电，输送电及二次变电的投资；通过各节点系统的智能和自治调控，实现了发电用电整体电力合理调控，优化了多种电力的调节与调配，在优先利用新能源电力的同时实现受控并网和子系统之间的资源共享，由于真正实现了分布式发电与供电更加有效地化解了系统风险，大大提高了微电网系统的可靠性和安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为与本实用新型的微电网结构框图。
【具体实施方式】
[0009]如图1所示，为一种微电网结构的【具体实施方式】，一种微电网结构，包括有:直流微电网和交流微电网，所述交流微电网包括有第一切换断路器1、第二切换断路器2、第一110/10kv变压器3、第二 llO/lOkv变压器4、10/0.4kv变压器5、若干风能发电机6、电容器8、电抗器9、若干负载单元1UOkv —段母线IlUOkv 二段母线12和1kv母分断路器13，所述第一 110/10kv变压器3通过第一切换断路器I与主电网相连，第二 110/10kv变压器4通过第二切换断路器2与主电网相连，所述第一 110/10kV变压器3和第二 110/10kV变压器4并联连接，1kv 一段母线11连接于第一 110/10kV变压器3的1kv侧，所述1kv 二段母线12连接于第二 110/10kV变压器4的1kv侧，所述1kv —段母线11和1kv 二段母线12通过1kv母分断路器13连接，电容器8连接在1kv —段母线11上，电抗器9连接在1kv 二段母线12上，所述若干负载单元10和若干风能发电机6均匀连接在1kv —段母线11或1kv 二段母线12上；所述直流微电网结构包括单向DC/AC逆变器15、低压断路器16、直流母线18、风能发电机6和蓄电池组7，所述风能发电机6和蓄电池组7连接在直流母线18上，所述单向DC/AC逆变器15输入端与直流母线18相连接，所述单向DC/AC逆变器15输出端与低压断路器16的一端相连接，低压断路器16的另一端与10/0.4kv变压器5的低压端相连接，所述10/0.4kv变压器5的高压端连接在1kv —段母线11上。采用上述结构后，本实用新型的微电网结构包括两部分:直流微电网部分和交流微电网部分，交流微电网部分直接与母线相连实时传输电能，直流微电网部分具有储能的作用，当微电网与主网分离时，能够利用蓄电池组7进行供电，可靠性高；同时风能发电机6与光伏发电组件14能够发电，保证负荷要求的满足，自动优化了多种电力的调节与调配，有效地化解了系统风险，大大提高了电网系统的可靠性和安全性。
[0010]作为一种改进的【具体实施方式】，还包括分别并联连接在直流母线18上的单向DC/DC变换器19、双向AC/DC变换器20、双向DC/DC变换器21、DC/AC高频逆变器22 ;单向DC/DC变换器19连接有光伏发电组件14 ;双向AC/DC变换器20连接有主电网；双向DC/DC变换器21连接有蓄电池组7 ；DC/AC高频逆变器22通过非接触式取电装置与AC/DC变换器26连接，AC/DC变换器26与直流负载连接，所述的非接触式取电装置包括依次相连的非接触电磁耦合变压器23、整流滤波器24、Buck电路25。使用本实用新型时，将单向DC/DC变换器19、双向AC/DC变换器20、双向DC/DC变换器21、DC/AC高频逆变器22分别与微网控制器连接。采用上述结构后，当交流大电网正常运行时，主要由光伏电源给负载供电，交流大电网可补充光伏电源发电量与实际负荷需求之间的差额，如果光伏电源发电量有富余，则通过双向AC/DC逆变回主网，如果蓄电池剩余容量较小，由直流母线18给蓄电池充电；当交流大电网出现故障，微网孤立运行时，主要由光伏电源给负载供电，蓄电池可补充光伏电源发电量与实际负荷需求之间的差额。本实用新型采用的非接触式取电装置，可使电能在无金属导体直接接触的情况下进行传输，从而避免了导线杂乱、接触火花的问题，便于携带和存放。
【权利要求】
1.一种微电网结构，其特征是包括有:直流微电网和交流微电网，所述交流微电网包括有第一切换断路器(I)、第二切换断路器(2)、第一 llO/lOkv变压器(3)、第二 llO/lOkv变压器(4),10/0.4kv变压器(5)、风能发电机(6)、电容器(8)、电抗器(9)、若干负载单元(10)、10kv —段母线(11)、10kv二段母线(12)和1kv母分断路器(13)，所述第一 llO/lOkv变压器(3)通过第一切换断路器(I)与主电网相连，第二 110/10kV变压器(4)通过第二切换断路器(2)与主电网相连，所述第一 110/10kV变压器(3)和第二 110/10kV变压器(4)并联连接，1kv —段母线(11)连接于第一 110/10kV变压器(3)的1kv侧，所述1kv 二段母线(12)连接于第二 110/10kV变压器(4)的1kv侧，所述1kv —段母线(11)和1kv 二段母线(12)通过1kv母分断路器(13)连接，电容器⑶连接在1kv —段母线(11)上，电抗器(9)连接在1kv 二段母线(12)上，所述若干负载单元(10)和若干风能发电机(6)均匀连接在1kv —段母线(11)或1kv 二段母线(12)上；所述直流微电网结构包括单向DC/AC逆变器(15)、低压断路器(16)、直流母线(18)、风能发电机(6)和蓄电池组(7)，所述风能发电机(6)和蓄电池组(7)连接在直流母线(18)上，所述单向DC/AC逆变器(15)输入端与直流母线(18)相连接，所述单向DC/AC逆变器(15)输出端与低压断路器(16)的一端相连接，低压断路器(16)的另一端与10/0.4kv变压器(5)的低压端相连接，所述10/0.4kv变压器(5)的高压端连接在1kv —段母线(11)上。
2.根据权利要求1所述的一种微电网结构，其特征是还包括分别并联连接在直流母线(18)上的单向DC/DC变换器(19)、双向AC/DC变换器(20)、双向DC/DC变换器(21)、DC/AC高频逆变器(22);单向DC/DC变换器(19)连接有光伏发电组件(14);双向AC/DC变换器(20)连接有主电网；双向DC/DC变换器(21)连接有蓄电池组(7) ;DC/AC高频逆变器(22)通过非接触式取电装置与AC/DC变换器(26)连接，AC/DC变换器(26)与直流负载连接，所述的非接触式取电装置包括依次相连的非接触电磁耦合变压器(23)、整流滤波器(24)、Buck 电路(25)。
【文档编号】H02J3/28GK203942291SQ201420366542
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】高策, 周英庆, 林枫, 陈哲, 王文香, 赵璞, 潘如海, 陈建益, 陈婷, 林明潮, 张清周, 杜王毅, 朱海立, 祝苗, 毛炳暖 申请人:温州电力设计有限公司