本发明涉及微电网技术领域，更具体地说，涉及一种离网型微电网系统及控制方法。
背景技术：
不少海岛和偏远地区远离大电网，输电线路覆盖困难，无法与大陆电网联网，用电难、用电贵是这些用户面临的一大难题。目前这些用户的用电来源主要靠柴油发电机，运行成本高，经常会遇到电压不稳，停电等情况，同时会影响通讯基站的正常运行，这些因素都严重影响了用户的正常生产生活。
由于这些地区风光资源丰富，新能源的接入可降低用户的用电成本，具有很大的经济性，储能设备的接入能保障用户用电的可靠性。鉴于此，提供一种离网型微电网系统，适合实际工程应用。
技术实现要素：
本发明的目的是:提供一种离网型微电网系统及控制方法，解决海岛和偏远地区用户的用电可靠性和经济性。
为了达到上述目的，本发明提出的解决方案是：一种离网型微电网系统，包括：两台柴油发电机、储能设备、光伏发电设备、dcdc变换器、dcac变流器、升压变压器、配电变压器、用户负荷、微网控制器、微网能量管理系统；其中，
所述用户负荷包括直流负荷和交流负荷；
所述储能设备和光伏发电设备分别通过dcdc变换器与直流母线连接；直流母线连接直流负荷；直流母线通过dcac变流器连接到交流母线1；所述柴油发电机与交流母线1连接；所述交流母线1经升压变压器连接交流母线2；所述配电变压器一端连接交流母线2，另一端连接交流负荷；
所述柴油发电机、dcdc变换器、dcac变流器直接通过通讯线连接到微网控制器进行信息交互；微网控制器连接微网能量管理系统，将采集到的信息上送给微网能量管理系统，展示整个微电网的运行状态信息；微网控制器通过出口硬接点控制柴油发电机的启停及开关的分合闸。
上述系统中，微网控制器与储能设备dcdc变换器、dcac变流器安装在同一个集装箱内，通过goose通讯网络进行信息上送和控制。
上述系统中，微网控制器与柴油发电机及光伏发电设备dcdc变换器通讯方式根据现场工程情况采用光纤、网线或者双绞线方式，通信规约选用modbus、iec60870-5-103或者iec61850。
本发明相应提供了一种离网型微电网系统的控制方法，微网控制器通过出口硬接点控制柴油发电机的启停及开关的分合闸，无缝切换柴油发电机或者储能设备作为微电网系统的主电源；
两台柴油发电机分别为：柴油发电机1和柴油发电机2；
离网型微电网系统的运行方式包括柴光储运行方式、光储运行方式；柴光储运行方式包括柴光储运行方式1和柴光储运行方式2；
所述微电网系统处于柴光储运行方式1时，柴油发电机1作为主电源运行，柴油发电机2作为备用状态，光伏发电设备处于最大功率点跟踪状态，储能设备dcdc变换器处于功率控制模式以削峰填谷模式运行，dcac变流器处于直流母线电压控制模式；
所述微电网系统处于柴光储运行方式2时，柴油发电机2作为主电源运行，柴油发电机1作为备用状态，光伏发电设备处于最大功率点跟踪状态，储能设备dcdc变换器处于功率控制模式以削峰填谷模式运行，dcac变流器处于直流母线电压控制模式；
所述柴油发电机作为主电源运行时，两台柴油发电机能够同期无缝切换。
上述控制方法中，微电网系统处于柴光储运行方式时，柴油发电机作为主电源运行，当储能设备电量充足时，由微网控制器切换储能设备dcdc变换器及dcac变流器运行模式，跳开柴油发电机出口开关，停止柴油发电机，储能设备作为主电源维持系统电压频率稳定，保证系统正常运行。
上述控制方法中，微电网系统处于柴光储运行方式1时，柴油发电机1作为主电源运行，柴油发电机2作为备用状态，光伏发电设备处于最大功率点跟踪状态，储能设备dcdc变换器处于功率控制模式，此时由微网能量管理系统或微网控制器设置功率指令定值向储能设备下发功率指令，储能设备处于削峰填谷模式运行，两台柴油发电机能够无缝轮换检修；当柴油发电机1需要轮换检修时，微网能量管理系统向微网控制器下发切换指令，微网控制器执行启动柴油发电机2，待柴油发电机2启动完成后检同期自动合柴油发电机2开关，然后执行分柴油发电机1开关及停止柴油发电机1；柴油发电机2需要轮换检修时，采用的同样的切换方式。
上述控制方法中，微电网系统处于柴光储运行方式时，柴油发电机作为主电源运行，当储能设备电量充足时，由微网控制器切换储能设备dcdc变换器处于直流母线电压控制模式，切换dcac变流器处于虚拟同步发电机vsg模式，跳开柴油发电机并网开关及停止柴油发电机，系统切换到光储运行模式，储能设备作为主电源维持系统电压频率稳定，保证系统正常运行。
上述控制方法中，微电网系统处于柴光储运行方式时，柴油发电机作为主电源运行，当储能设备电量充足时，微网能量管理系统向微网控制器下发切换指令，微网控制器收到指令后向储能设备dcdc变换器、dcac变流器发送模式指令及转换指令，储能设备dcdc变换器收到指令后切换运行模式至直流母线电压控制模式、dcac变流器收到指令后切换运行模式至虚拟同步发电机vsg模式，切换完成后，跳开柴油发电机并网开关及停止柴油发电机，系统切换到光储运行模式，储能设备变流器作为主电源维持系统电压频率稳定，保证系统正常运行。
上述控制方法中，微电网系统处于光储运行模式时，储能设备作为主电源运行时，当储能设备电量不足时，由微网控制器启动柴油发电机，合上柴油发电机出口开关，切换储能设备dcdc变换器及dcac变流器运行模式，柴油发电机作为主电源维持系统电压频率稳定，保证系统正常运行。
上述控制方法中，微电网系统处于光储运行模式时，储能设备作为主电源运行，当储能设备电量不足时，微网能量管理系统向微网控制器下发切换指令，微网控制器收到指令后启动柴油发电机，向储能设备dcdc变换器及dcac变流器发送模式指令及转换指令，dcac变流器收到指令后根据柴油发电机出口电压频率调整电网电压频率，调整完毕后，自动检同期合上柴油发电机并网开关，储能设备dcdc变换器切换模式处于功率控制模式以削峰填谷模式运行，dcac变流器切换模式处于直流母线电压控制模式，，系统切换到柴光储运行模式1或者柴光储运行模式2，柴油发电机作为主电源维持系统电压频率稳定，保证系统正常运行。
本发明的有益效果是：提供了一种离网型微电网系统，目的是实现用户的用电可靠性和经济性，当柴油发电机需要检修时保证电力不间断供应，对新能源的高效利用节约了经济成本，降低了环境污染。系统运维简单，满足了用户的生活生产需求。
附图说明
图1是一种离网型微电网系统的系统结构图。
图2是一种离网型微电网系统的运行方式图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本技术方案进行详细说明。
本发明提供一种离网型微电网系统，其系统结构图如图1所示，包括：两台柴油发电机、储能设备、光伏发电设备、dcdc变换器、dcac变流器、升压变压器、配电变压器、用户负荷、微网控制器、微网能量管理系统；其中，所述用户负荷包括直流负荷和交流负荷；所述储能设备和光伏发电设备分别通过dcdc变换器与直流母线连接；直流母线连接直流负荷；直流母线通过dcac变流器连接到交流母线1；所述柴油发电机与交流母线1连接；所述交流母线1经升压变压器连接交流母线2；所述配电变压器一端连接交流母线2，另一端连接交流负荷；所述柴油发电机、dcdc变换器、dcac变流器直接通过通讯线连接到微网控制器进行信息交互；微网控制器连接微网能量管理系统，将采集到的信息上送给微网能量管理系统，展示整个微电网的运行状态信息；微网控制器通过出口硬接点控制柴油发电机的启停及开关的分合闸。微网控制器与储能设备dcdc变换器、dcac变流器安装在同一个集装箱内，通过goose通讯网络进行信息上送和控制。微网控制器与柴油发电机及光伏发电设备dcdc变换器通讯方式根据现场工程情况采用光纤、网线或者双绞线方式，通信规约选用modbus、iec60870-5-103或者iec61850。
本发明相应提供了一种离网型微电网系统的控制方法，微网控制器通过出口硬接点控制柴油发电机的启停及开关的分合闸，无缝切换柴油发电机或者储能设备作为微电网系统的主电源；两台柴油发电机分别为：柴油发电机1和柴油发电机2；离网型微电网系统的运行方式包括柴光储运行方式、光储运行方式；柴光储运行方式包括柴光储运行方式1和柴光储运行方式2；其运行方式如图2所示。
所述微电网系统处于柴光储运行方式1时，柴油发电机1作为主电源运行，柴油发电机2作为备用状态，光伏发电设备处于最大功率点跟踪状态，储能设备dcdc变换器处于功率控制模式以削峰填谷模式运行，dcac变流器处于直流母线电压控制模式；
所述微电网系统处于柴光储运行方式2时，柴油发电机2作为主电源运行，柴油发电机1作为备用状态，光伏发电设备处于最大功率点跟踪状态，储能设备dcdc变换器处于功率控制模式以削峰填谷模式运行，dcac变流器处于直流母线电压控制模式；
所述柴油发电机作为主电源运行时，两台柴油发电机能够同期无缝切换。
上述控制方法中，微电网系统处于柴光储运行方式时，柴油发电机作为主电源运行，当储能设备电量充足时，由微网控制器切换储能设备dcdc变换器及dcac变流器运行模式，跳开柴油发电机出口开关，停止柴油发电机，储能设备作为主电源维持系统电压频率稳定，保证系统正常运行。
上述控制方法中，微电网系统处于柴光储运行方式1时，柴油发电机1作为主电源运行，柴油发电机2作为备用状态，光伏发电设备处于最大功率点跟踪状态，储能设备dcdc变换器处于功率控制模式，此时由微网能量管理系统或微网控制器设置功率指令定值向储能设备下发功率指令，储能设备处于削峰填谷模式运行，两台柴油发电机能够无缝轮换检修；当柴油发电机1需要轮换检修时，微网能量管理系统向微网控制器下发切换指令，微网控制器执行启动柴油发电机2，待柴油发电机2启动完成后检同期自动合柴油发电机2开关，然后执行分柴油发电机1开关及停止柴油发电机1；柴油发电机2需要轮换检修时，采用的同样的切换方式。
上述控制方法中，微电网系统处于柴光储运行方式时，柴油发电机作为主电源运行，当储能设备电量充足时，由微网控制器切换储能设备dcdc变换器处于直流母线电压控制模式，切换dcac变流器处于虚拟同步发电机vsg模式，跳开柴油发电机并网开关及停止柴油发电机，系统切换到光储运行模式，储能设备作为主电源维持系统电压频率稳定，保证系统正常运行。
上述控制方法中，微电网系统处于柴光储运行方式时，柴油发电机作为主电源运行，当储能设备电量充足时，微网能量管理系统向微网控制器下发切换指令，微网控制器收到指令后向储能设备dcdc变换器、dcac变流器发送模式指令及转换指令，储能设备dcdc变换器收到指令后切换运行模式至直流母线电压控制模式、dcac变流器收到指令后切换运行模式至虚拟同步发电机vsg模式，切换完成后，跳开柴油发电机并网开关及停止柴油发电机，系统切换到光储运行模式，储能设备变流器作为主电源维持系统电压频率稳定，保证系统正常运行。
上述控制方法中，微电网系统处于光储运行模式时，储能设备作为主电源运行时，当储能设备电量不足时，由微网控制器启动柴油发电机，合上柴油发电机出口开关，切换储能设备dcdc变换器及dcac变流器运行模式，柴油发电机作为主电源维持系统电压频率稳定，保证系统正常运行。
上述控制方法中，微电网系统处于光储运行模式时，储能设备作为主电源运行，当储能设备电量不足时，微网能量管理系统向微网控制器下发切换指令，微网控制器收到指令后启动柴油发电机，向储能设备dcdc变换器及dcac变流器发送模式指令及转换指令，dcac变流器收到指令后根据柴油发电机出口电压频率调整电网电压频率，调整完毕后，自动检同期合上柴油发电机并网开关，储能设备dcdc变换器切换模式处于功率控制模式以削峰填谷模式运行，dcac变流器切换模式处于直流母线电压控制模式，，系统切换到柴光储运行模式1或者柴光储运行模式2，柴油发电机作为主电源维持系统电压频率稳定，保证系统正常运行。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。