智能建筑微电网系统及控制方法_2

文档序号:9237490阅读:来源:国知局
]在外电网正常工作时微电网使智能微网专用逆变器工作于并网状态,智能微电网通过智能微电网主分离器KMl与主电网连接,EMC(微电网能源控制核心)把光伏发电系统并入智能微电网,负载最大化使用清洁的光伏发电资源。光伏发电不能满足系统用电的不足部分由外部主电网进行供电。分布式发电充裕的时候的余电可以输入外电网。智能建筑微电网和主电网并网运行,实现功率的双向流通,实现智能电网的自发自用、余电上网功會K。
[0022]当主电网故障或其他原因失电后,智能微电网通过智能微电网主分离器与主电网自动分离解列,系统自动把智能微网专用逆变器转换为离网运行模式,同时启动微型燃气发电机以及把微电网储能电池的电能通过双向逆变器逆变传送到智能建筑微电网的AC母线系统。并同时不断通过MC(智能监控器)对用电负荷监视和控制,根据自身的发电能力对负荷进行投切,投切原则为:确保重要负荷,保证一般负荷,随时切断可中断负荷。同时根据分布式发电的情况和储能情况对负荷进行严格管理,使智能微电网的发电和用电平衡,最终达到确保微电网系统的稳定可靠运行以及最大化利用光伏发电等清洁发电资源的目的。
[0023]微电网在自身发电量有盈余的情况下可通过智能监控中心把智能建筑微电网系统的运行参数发送给供电部门电力调度中心,由供电部门电力调度确定是否外送电能给附近用户。
[0024]下面以一个可以安装100KW的光伏太阳能电站的屋顶面积1000平方米的办公楼为例进行投入和收益分析如下:
[0025]1.传统微电网系统改造投入:如果采用传统微电网系统就要对办公楼配电系统进行大量改造,要对供配电系统和负荷接线都进行调整,把原有母线系统改为三段,按20万元I段母线改造费用和10万元一种负荷改造费用估算,单纯改造费用大约90万元。
[0026]2.本发明的新型智能微电网系统改造投入:供配电系统无需任何改造,只需要加入I个EMC(微电网能源控制核心)和多个MC(智能监控器)即可,I个EMC费用约5000元,I个MC约2000元,总费用约1.7万元。
[0027]3.系统收益:
[0028]I)如果采用传统微电网系统的100KW太阳能分布发电系统,光伏投资90万元,改造费用90万元,总成本约180万元。100KW太阳能分布发电系统年发电量约11万度电,如果按照0.8元/度的价格计算电价,则年收益8.8万元,系统运行期间没有成本支出,系统静态计算约20年收回成本。
[0029]2)如果采用本发明的智能微电网系统改造费用1.7万元,光伏投资90万元。100KW太阳能分布发电系统年发电量约11万度电,如果按照0.8元/度的价格计算电价,则年收益8.8万元,系统运行期间没有成本支出,系统静态计算约10.4年收回成本。光伏系统寿命约25年以上,经济效益明显。
[0030]由于新系统比传统系统提前10年收回成本,按100KW光伏电站年减少燃烧煤炭:42.9吨;年减少C02排放约112.35吨计算节能减排效果明显。
[0031]除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种智能建筑微电网系统,其特征在于,包括太阳能发电组件(I)、风力发电机(2)、微型燃气发电机(3)、第一专用逆变器(4)、第二专用逆变器(5)、双向逆变器(6)、蓄电池(7)、主分离器KMl、断路器KM2、智能监控器MCl、智能监控器MC2、智能监控器MC3、智能监控器MC4、智能监控器MC5、智能监控器MC6、智能监控器MC7、智能微网控制器EMC ;所述主分离器KMl的一端与微电网的AC母线相连,另一端经变压器T、智能监控器MC7后接主电网;所述太阳能发电组件(I)输出端接第一专用逆变器(4)的输入端,所述第一专用逆变器(4)的输出端经智能监控器MCl接AC母线,所述风力发电机(2)输出端接第二专用逆变器(5)的输入端,所述第二专用逆变器(5)的输出端经智能监控器MC2接AC母线,所述微型燃气发电机⑶经智能监控器MC3接AC母线,所述蓄电池(7)与DC母线相连,所述断路器KM2的一端与DC母线相连,另一端与双向逆变器(6)相连,所述双向逆变器(6)与AC母线相连,重要负荷经智能监控器MC4接AC母线,一般负荷经智能监控器MC5接AC母线,可中断负荷经智能监控器MC6接AC母线,所述智能微网控制器EMC与第一专用逆变器(4)、第二专用逆变器(5)、双向逆变器(6)、主分离器KM1、断路器KM2、智能监控器MC1、智能监控器MC2、智能监控器MC3、智能监控器MC4、智能监控器MC5、智能监控器MC6、智能监控器MC7连接并进行控制。2.—种如权利要求1所述智能建筑微电网系统的控制方法,其特征在于,在外电网正常工作时,使第一专用逆变器(4)、第二专用逆变器(5)工作于并网状态,微电网通过主分离器KMl与主电网连接,智能微网控制器EMC控制负载最大化使用清洁的光伏、风力发电能源;光伏、风力发电不能满足系统用电的不足部分由外部主电网进行供电;光伏、风力发电充裕时的余电输入外部主电网。3.如权利要求2所述智能建筑微电网系统的控制方法,其特征在于,当主电网故障失电后,智能微网控制器EMC控制断开主分离器KM1,与主电网分离解列,启动微型燃气发电机(3)工作,控制断路器KM2闭合,将蓄电池(7)的储能通过双向逆变器(6)将电能逆变传送AC母线。4.如权利要求3所述智能建筑微电网系统的控制方法,其特征在于,智能微网控制器EMC根据发电能力对负荷进行投切,投切原则为:确保重要负荷,保证一般负荷,随时切断可中断负荷。5.如权利要求2所述智能建筑微电网系统的控制方法,其特征在于,智能微网控制器EMC在微电网自身发电量有盈余的情况下将智能建筑微电网系统的运行参数发送给供电部门电力调度中心,由供电部门电力调度确定是否外送电能给附近用户。
【专利摘要】本发明公开了一种智能建筑微电网系统及控制方法,微电网系统包括太阳能发电组件、风力发电机、微型燃气发电机、第一专用逆变器、第二专用逆变器、双向逆变器、蓄电池、主分离器KM1、断路器KM2、智能监控器MC1、智能微网控制器EMC;在外电网正常工作时,使第一专用逆变器、第二专用逆变器工作于并网状态,微电网通过主分离器KM1与主电网连接,智能微网控制器EMC控制负载最大化使用清洁的光伏、风力发电能源;光伏、风力发电不能满足系统用电的不足部分由外部主电网进行供电;光伏、风力发电充裕时的余电输入外部主电网。本发明微电网系统结构简单,不需要进行母线改造,不需要对负荷改线。
【IPC分类】H02J7/35, H02S10/10, H02S10/12, H02J3/38
【公开号】CN104953613
【申请号】CN201510270334
【发明人】朱德志, 胡春花, 陈戎军, 王宏林, 欧阳菲菲, 徐峰
【申请人】镇江市高等专科学校
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月28日
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