一种带有超级电容的节能型微电网系统的制作方法

本发明涉及一种带有超级电容的节能型微电网系统。

背景技术：

微电网是分布式发电的一种组织形式，其由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负载和监控系统、保护装置组成的小型发配电系统，能够实现自我控制、保护和管理，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。孤岛微电网是指仅具备独立运行功能的微电网，例如对偏远地区或者海岛供电的微电网。

孤岛系统通常远离陆地并且岛屿面积也比较小，长期柴油运输和消耗费用制约了传统系统的发展；另一方面，由于一次能源日益枯竭和人类生存环境日益恶化世界各国都把开发新的可再生能源作为能源发展的方向。孤立岛屿传统采用柴油机自给自足供电，近几年来发电量越来越难满足用户要求。

而海岛上往往拥有自然资源较多，例如风力、太阳能等等。但海岛用电及产电拥有以下特点：

1、峰谷时用电量差距较大，短时集中用电现象较为显著；

2、季节差异较大，南方海岛往往夏季用电量往往远高于冬季；

3、受台风、暴雨等突发性自然灾害影响较大。

针对以上特点，所以孤岛微电网在设计初期必须要考虑联网及离网两种运行状态。并必须考虑在自然灾害突发时，离网状态下，是否能够有充足的储备能源，用于自然灾害肆虐时期的供电保障。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供一种资源节约型、蓄电能力强的微电网系统。

一种带有超级电容的节能型微电网系统，包括中控；所述的中控通过通信总线同时与风力发电监控模块、光伏发电监控模块、火力发电监控模块、储能装置监控模块、负载监控模块相连；所述的风力发电监控模块与风力发电设备相连，所述的风力发电设备通过k1开关并入总母线中；所述的光伏发电监控模块与光伏发电设备相连，所述的光伏发电设备通过k2开关并入总母线中；所述的火力发电监控模块与火力发电设备相连，所述的火力发电设备通过k3开关并入总母线中；所述的储能装置监控模块与储能装置相连；所述的储能装置包括成组设置的若干个超级电容，所述的超级电容通过dc/ac交流器、变压器及k4开关并入总母线中，所述的dc/ac交流器还与一pwm控制器相连；所述的总母线通过pcc公共接点与交流电网互联，总母线上还连有负载线路，所述的负载线路分为dc母线和ac母线，所述的dc母线和ac母线之间通过执行器和双向转换器相连；所述的执行器与中控相连；dc母线上连有家庭直流负载，ac母线上连有家庭交流负载；负载监控模块还同时与dc母线和ac母线相连。

为了保证对超级电容实现实时监测，所述的储能装置还包括用于检测超级电容电量的检测模块，所述的检测模块直接与储能装置监控模块相连。

优选的，所述的通信总线上还连有配电网联络模块。

优选的，所述的dc/ac交流器为buck-boost双向变换器。

优选的，所述的超级电容共有3个，所述3个超级电容采用并联的连接结构。

有益效果：

采用总-分模式的控制方法，将微电网中的直流负载部分与交流负载部分进行统一管理，将负载、分布式发电、存储设备分开管理，并通过中控整体调控；dc母线和ac母线的负载情况通过负载监控模块直接反映到中控，各分布式发电设备通过各自的监控模块将信息反映至中控，中控可根据负载情况、发电情况来合理选择总母线与交流电网之间pcc公共接点的连接情况，来确定微电网是并网运行还是离网运行。

针对海岛可利用资源的分布情况，利用海岛上资源量较大的风能及太阳能作为发电清洁能源，并通过各自的监控模块进行实时监控，并设有火力发电设备。火力发电设备作为系统能源输入的一个稳定补充，与风能及太阳能相比，具有稳定、可控、可调的优点，可以作为整套系统维稳的分布式发电手段。

使用超级电容作为系统的储能装置，利用超级电容较大的静电容量、充放电次数多达50万次、无记忆效应、可过充过放的优点，将能源进行暂时储备，而当海岛微电网系统遭受自然灾害影响或用电峰时到来时，可对整体微电电网进行能源补充。

附图说明

图1是一种带有超级电容的节能型微电网系统示意图；

图2是储能装置示意图；

1.超级电容2.检测模块3.dc/ac交流器4.pwm控制器5.变压器。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1所示，一种带有超级电容的节能型微电网系统，包括中控；所述的中控通过通信总线同时与风力发电监控模块、光伏发电监控模块、火力发电监控模块、储能装置监控模块、负载监控模块相连；所述的风力发电监控模块与风力发电设备相连，所述的风力发电设备通过k1开关并入总母线中；所述的光伏发电监控模块与光伏发电设备相连，所述的光伏发电设备通过k2开关并入总母线中；所述的火力发电监控模块与火力发电设备相连，所述的火力发电设备通过k3开关并入总母线中。

所述的储能装置监控模块与储能装置相连；如图2所示，所述的储能装置包括成组设置的若干个超级电容1，所述的超级电容通过dc/ac交流器3、变压器5及k4开关并入总母线中，所述的dc/ac交流器还与一pwm控制器4相连；所述的总母线通过pcc公共接点与交流电网互联，总母线上还连有负载线路。

所述的负载线路分为dc母线和ac母线，所述的dc母线和ac母线之间通过执行器和双向转换器相连；所述的执行器与中控相连；dc母线上连有家庭直流负载，ac母线上连有家庭交流负载；负载监控模块还同时与dc母线和ac母线相连。所述的储能装置还包括用于检测超级电容电量的检测模块2，所述的检测模块2直接与储能装置监控模块相连。所述的通信总线上还连有配电网联络模块。所述的dc/ac交流器3为buck-boost双向变换器。所述的超级电容共有3个，所述3个超级电容采用并联的连接结构。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种带有超级电容的节能型微电网系统，包括中控；所述的中控通过通信总线同时与风力发电监控模块、光伏发电监控模块、火力发电监控模块、储能装置监控模块、负载监控模块相连；所述的储能装置监控模块与储能装置相连；所述的储能装置包括成组设置的若干个超级电容，所述的超级电容通过DC/AC交流器、变压器并入总母线中，所述的DC/AC交流器还与一PWM控制器相连；所述的总母线上还连有负载线路，所述的负载线路分为DC母线和AC母线，所述的DC母线和AC母线之间通过执行器和双向转换器相连；所述的执行器与中控相连；本系统控制方法简单，系统稳定性、防错性强。

技术研发人员：丁基勇;查海宁;杨文硕
受保护的技术使用者：江苏伟创晶智能科技有限公司
技术研发日：2018.10.29
技术公布日：2019.01.01