本实用新型涉及一种光储型微电网系统。
背景技术：
近年来，由于分布式新能源建设成本的降低以及政府的大力支持，中国的分布式新能源发电行业迅猛发展。分布式新能源发电具有节能环保、供电灵活、减少大电网投资的优点。但是随着其在电网中渗透率的增加，对系统的潮流、谐波、电压闪烁、短路电流、稳定性等方面的负面影响凸显。并且分布式新能源的间歇性及波动性，为电力系统调度增加了困难。根据现行标准要求，当电力系统发生故障时，必须马上退出运行，这大大限制了分布式发电效益的发挥。为了提高分布式新能源发电的可靠性、安全性、经济性，产生了微电网的概念。所谓微电网就是集多种分布式电源、储能系统、负荷以及监控、保护装置为一体的混合供能系统。目前国内微电网仍处于实验室以及示范项目研究阶段。稳定运行控制和节约经济运算成为微电网两大亟需解决的问题。
技术实现要素：
本实用新型针对现有技术中的不足，目的是提供一种能够良好的解决微电网稳定运行控制和经济运算的问题的光储型微电网系统。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种光储型微电网系统，其特征在于：包括分布式光伏电源、储能系统、负荷、智能配电柜、保护控制柜、站控层设备，
分布式光伏电源包括光伏组件、组串式逆变器、交流汇流箱；
储能系统包括胶体铅酸蓄电池、电池管理系统、双向储能变流器；
负荷包括一级负荷、二级负荷，一级负荷包括计算机负荷、网络负荷，二级负荷包括照明负荷；
智能配电柜包括分布式电源回路、储能回路、负荷回路、PCC回路、交流母线，分布式电源回路和储能回路均包括一电能表、一断路器、一测量型电流互感器，负荷回路包括一电能表、一总出线断路器、三个测量型电流互感器、一出线断路器Ⅰ、一出线断路器Ⅱ，PCC回路包括一电能表、一PCC开关、一保护型电流互感器、一测量型电流互感器、两个测量型电压互感器；
保护控制柜包括微电网中央控制器、通信管理机、微电网综合测控装置、微电网保护装置；
站控层设备包括服务器、显示器。
其中，该微电网系统各个器件的连接关系为：
组串式逆变器直流侧连接光伏组件、交流侧连接交流汇流箱，交流汇流箱还与分布式电源回路中的测量型电流互感器连接，组串式逆变器还连接保护控制柜内的通信管理机；
电池管理系统与胶体铅酸蓄电池、双向储能变流器以及保护控制柜内的通信管理机连接，双向储能变流器与储能回路的测量型电流互感器、交流母线以及保护控制柜内的通信管理机连接；
分布式电源回路中的断路器两侧分别与测量型电流互感器、电能表连接，电能表连接至交流母线；
储能回路中的断路器两侧分别与测量型电流互感器、电能表连接，电能表连接至交流母线；
负荷回路中的总出线断路器两侧分别与一测量型电流互感器、一电能表连接，电能表连接至交流母线，该测量型电流互感器分别与出线断路器Ⅰ、出线断路器Ⅱ连接，出线断路器Ⅰ通过另一个测量型电流互感器连接一级负荷，出线断路器Ⅱ通过再一个测量型电流互感器连接二级负荷；
PCC回路中的PCC开关两侧各连接一测量型电压互感器，PCC开关两侧还分别连接电能表、保护型电流互感器，电能表连接至外部的公共电网，保护型电流互感器还与测量型电流互感器连接，该测量型电流互感器连接至交流母线，PCC开关、保护型电流互感器均与保护控制柜内的微电网保护装置连接，智能配电柜内的电能表均连接保护控制柜内的通信管理机，智能配电柜中的测量型电流互感器、测量型电压互感器、断路器、出线断路器Ⅰ、出线断路器Ⅱ、总出线断路器均连接保护控制柜的微电网综合测控装置；
保护控制柜内的微电网中央控制器分别连接通信管理机、微电网综合测控装置、微电网保护装置以及站控层设备的服务器，站控层设备的服务器还连接显示器。
进一步的，服务器上安装微电网监控软件，微电网监控软件包含稳定控制模块和经济运算模块，在监控软件界面能够显示微电网的运行状态，实现微电网的所有控制功能，显示微电网经济效益，显示器上显示微电网监控软件的人机交互界面。
进一步的，智能配电柜内的电能表均为直接接入式双向电能表。
本实用新型具有的有益效果为：
与现有技术相比，本实用新型的分布式光伏电源通过智能配电柜向储能系统、负荷以及公共电网输送电能，储能系统通过智能配电柜向负荷输送电能、储能系统通过智能配电柜与公共电网交换电能，公共电网通过智能配电柜向负荷输送电能，智能配电柜作为微电网系统内电能分配的枢纽，也作为微电网系统与公共电网连接的单元，站控层设备通过保护控制柜接收分布式光伏电源、储能系统、智能配电柜上传的各项数据，并通过保护控制柜向分布式光伏电源、储能系统、智能配电柜下达命令。本实用新型的PCC开关采用快速永磁操动和静态开关控制技术，开关本体从触发到三相断电在10ms内，与微电网保护装置配合使用，能够实现真正意义上的并网/离网模式自动无缝切换，无缝切换时间小于20ms，微电网系统在谷电价时段进行储能系统充电，在高峰电价时段进行储能系统放电，满足负荷用电，用户享受削峰填谷带来的电价收益，系统根据分布式光伏电源发电量、储能系统充放电量、负荷用电量、PCC开关上行电量、PCC开关下行电量以及电价计算用户总的收益。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型作示意性的说明和解释，并不限于本实用新型的范围。其中，
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的、效果以及实施例有更加清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，一种光储型微电网系统，包括分布式光伏电源、储能系统、负荷、智能配电柜、保护控制柜、站控层设备，分布式光伏电源包括光伏组件、组串式逆变器、交流汇流箱；储能系统包括胶体铅酸蓄电池、电池管理系统、双向储能变流器；负荷包括一级负荷、二级负荷，一级负荷包括计算机负荷、网络负荷，二级负荷包括照明负荷；智能配电柜包括分布式电源回路、储能回路、负荷回路、PCC回路、交流母线，分布式电源回路和储能回路均包括一电能表、一断路器、一测量型电流互感器，负荷回路包括一电能表、一总出线断路器、三个测量型电流互感器、一出线断路器Ⅰ、一出线断路器Ⅱ，PCC回路包括一电能表、一PCC开关、一保护型电流互感器、一测量型电流互感器、两个测量型电压互感器；保护控制柜包括微电网中央控制器、通信管理机、微电网综合测控装置、微电网保护装置；站控层设备包括服务器、显示器。其中，该微电网系统各个器件的连接关系为：
组串式逆变器直流侧连接光伏组件、交流侧连接交流汇流箱，交流汇流箱还与分布式电源回路中的测量型电流互感器连接，组串式逆变器还连接保护控制柜内的通信管理机；电池管理系统与胶体铅酸蓄电池、双向储能变流器以及保护控制柜内的通信管理机连接，双向储能变流器与储能回路的测量型电流互感器、交流母线以及保护控制柜内的通信管理机连接；分布式电源回路中的断路器两侧分别与测量型电流互感器、电能表连接，电能表连接至交流母线；储能回路中的断路器两侧分别与测量型电流互感器、电能表连接，电能表连接至交流母线；负荷回路中的总出线断路器两侧分别与一测量型电流互感器、一电能表连接，电能表连接至交流母线，该测量型电流互感器分别与出线断路器Ⅰ、出线断路器Ⅱ连接，出线断路器Ⅰ通过另一个测量型电流互感器连接一级负荷，出线断路器Ⅱ通过再一个测量型电流互感器连接二级负荷；PCC回路中的PCC开关两侧各连接一测量型电压互感器，PCC开关两侧还分别连接电能表、保护型电流互感器，电能表连接至外部的公共电网，保护型电流互感器还与测量型电流互感器连接，该测量型电流互感器连接至交流母线，PCC开关、保护型电流互感器均与保护控制柜内的微电网保护装置连接，智能配电柜内的电能表均连接保护控制柜内的通信管理机，智能配电柜中的测量型电流互感器、测量型电压互感器、断路器、出线断路器Ⅰ、出线断路器Ⅱ、总出线断路器均连接保护控制柜的微电网综合测控装置；保护控制柜内的微电网中央控制器分别连接通信管理机、微电网综合测控装置、微电网保护装置以及站控层设备的服务器，站控层设备的服务器还连接显示器。
组串式逆变器将光伏组件输出的直流电逆变成交流电，然后通过交流汇流箱汇集后进入智能配电柜的分布式电源回路；胶体铅酸蓄电池发出的直流电通过电池管理系统进入双向储能变流器，经双向储能变流器逆变成交流电后进入智能配电柜的储能回路，来自智能配电柜内储能回路的交流电经过双向储能变流器整流成直流电后，通过电池管理系统进入胶体铅酸蓄电池，电池管理系统实时监测胶体铅酸蓄电池的电压、电流、SOC、温度等运行状态，并根据胶体铅酸蓄电池的状态向双向储能变流器发送不可充电、可充电、待机、跳机等命令，双向储能变流器检测交流母线上的电压、电流状态，双向储能变流器还跟踪交流母线上的功率变化，双向储能变流器在微电网系统并网状态下工作在P/Q(定功率)模式，通过控制胶体铅酸蓄电池的充放电来快速跟随负荷功率变化，实现微电网系统与公共电网间的交换功率可控，实现负荷稳定运行，双向储能变流器在微电网系统离网状态下工作在V/F（定电压、定频率）模式，作为微电网系统电压和频率的支撑，通过控制胶体铅酸蓄电池的充放电来跟踪分布式光伏电源输出功率和负荷的波动。
微电网中央控制器通过通信管理机读取组串式逆变器的运行状态参数，并向组串式逆变器下达关机、有功功率调节、功率因数调节等命令；微电网中央控制器通过通信管理机读取电池管理系统监测的胶体铅酸蓄电池运行状态数据；微电网中央控制器通过通信管理机读取双向储能变流器的运行状态参数，并通过通信管理机向双向储能变流器下达启停机、工作模式切换等命令；微电网中央控制器通过通信管理机读取智能配电柜内的电能表数据，电能表数据包括分布式光伏电源发电量、储能系统充/放电量、负荷用电量、PCC点上行电量、PCC点下行电量，并根据峰谷电价运算得到经济效益数据；微电网综合测控装置通过各个回路的测量型电流互感器采集各个回路的电流数据，并上传至微电网中央控制器；微电网综合测控装置通过测量型电压互感器采集PCC开关两侧的电压数据；微电网综合测控装置读取各断路器的开关量，并控制各断路器分合闸；微电网保护装置通过保护型电流互感器采集PCC回路的保护电流，直接采集PCC开关的开关量，并可控制PCC开关进行分合闸操作。整个微电网保护功能由微电网中央控制器实现，微电网中央控制器内嵌孤岛检测、运行方式控制、常规保护、安全控制、经济运算算法与逻辑等稳定运行控制技术，通过微电网综合测控装置、微电网保护装置、通信管理机实时监测组串式逆变器、胶体铅酸蓄电池、双向储能变流器、各回路的断路器、PCC开关等设备的状态以及各回路的电流、各回路双向电能、PCC开关两侧电压等参数，并通过微电网综合测控装置、微电网保护装置、通信管理机实时控制组串式逆变器、双向储能变流器、各回路的断路器、PCC开关的状态，实现微电网数十毫秒级系统稳定控制、分钟级实时稳定运行、小时级稳定调度与管理、能量双向计量、电力削峰填谷、自动/手动启动、并网/离网模式之间的无缝切换。微电网中央控制器还与站控层设备的服务器连接。
分布式光伏电源通过智能配电柜向储能系统、负荷以及公共电网输送电能，储能系统通过智能配电柜向负荷输送电能、储能系统通过智能配电柜与公共电网交换电能，公共电网通过智能配电柜向负荷输送电能，智能配电柜作为微电网系统内电能分配的枢纽，也作为微电网系统与公共电网连接的单元，站控层设备通过保护控制柜接收分布式光伏电源、储能系统、智能配电柜上传的各项数据，并通过保护控制柜向分布式光伏电源、储能系统、智能配电柜下达命令。
上述方案中，服务器上安装微电网监控软件，微电网监控软件包含稳定控制模块和经济运算模块，在监控软件界面能够显示微电网的运行状态，实现微电网的所有控制功能，显示微电网经济效益，显示器上显示微电网监控软件的人机交互界面。
上述方案中，智能配电柜内的电能表均为直接接入式双向电能表。
上述方案中，交流母线与智能配电柜内各个回路均连接，是微电网系统总交流电母线。
本实用新型的PCC开关采用快速永磁操动和静态开关控制技术，开关本体从触发到三相断电在10ms内，与微电网保护装置配合使用，能够实现真正意义上的并网/离网模式自动无缝切换，无缝切换时间小于20ms，微电网系统在谷电价时段进行储能系统充电，在高峰电价时段进行储能系统放电，满足负荷用电，用户享受削峰填谷带来的电价收益，系统根据分布式光伏电源发电量、储能系统充放电量、负荷用电量、PCC开关上行电量、PCC开关下行电量以及电价计算用户总的收益。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，并不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型保护的范围。