一种智能高效微电网的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种智能微电网系统，包括风力发电机、柴油发电机、太阳能电池、电池组、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元和储能逆变器；所述的储能逆变器包括第一控制器模块、第一数据存储模块、储能模块、逆变模块和GPRS通信模块；还包括风速传感器模块、光照传感器模块和第二控制器模块；所述的第二控制器模块控制第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单元的开与关；所述的第二控制器模块与第一控制器模块电连接；还包括手机终端；所述的第一控制器模块通过GPRS通信模块与手机终端通信；还包括变压器、电网和负载；储能逆变器给负载供电；储能逆变器通过变压器将多余的电能供给电网。
【专利说明】
一种智能高效微电网
技术领域
[0001]本发明涉及一种智能微电网系统。
【背景技术】
[0002]智能电网，就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标;解决方案主要包括以下几个方面:一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度；二是数据的整合体系和数据的收集体系;三是进行分析的能力，即依据已经掌握的数据进行相关分析，以优化运行和管理。
[0003]微型电网就是指将一定区域内或某些企事业单位内拥有的分散的发电资源(例如自行供电的发电设备或备用发电机组、太阳能发电装置、风力发电设备等可再生能源发电装置)联结起来共同向用户供电，并通过配电网与主干大型电力网并联运行，形成一个大型电网与小型发电设备联合运行的系统。从某种意义上来说，当分布式电源达到一定比例时，就可以称之为微型电网。
[0004]中国目前的能源利用效率较低，总体效率大约在33%左右，大型的超临界燃煤火电机组的能源利用效率也仅有40 %左右，这意味着煤释放的热能只有40 %转化为有用功，其余的则全部浪费掉了。微型电网的能源利用效率较高。随着世界范围内能源供应持续紧张和对环境问题的日益重视，合理开发利用绿色能源已经成为一个重要课题，可再生能源是解决未来能源问题的主要出路。现在普遍采用集中式输电的方式，就是通过大型火力发电或者水利发电，然后通过特高压、高压输电，存在一些明显的弊端，例如不能灵活跟踪负荷的变化，对偏远地区不能进行理想的供电，大型电网中局部事故极易扩散，导致大面积停电。而新能源发电一般是分布式发电形式，非常接近终端用户，通常容量很小，可以孤立供电也可以并网，同时分布式发电发电单元和储能源的组合，和传统电网有着显著的不同，在目前大电网的主体架构下，有必要发展一种适合新能源发电的智能微型电网。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种一种智能微电网系统。
[0006]为了实现以上目的，本发明的技术方案如下:一种智能微电网系统，其特征在于:包括风力发电机、柴油发电机、太阳能电池、电池组、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元和储能逆变器；
[0007]所述的风力发电机通过第一开关单元与储能逆变器电连接；
[0008]所述的柴油发电机通过第二开关单元与储能逆变器电连接；
[0009]所述的太阳能电池通过第三开关单元与储能逆变器电连接；
[0010]所述的电池组通过第四开关单元与储能逆变器电连接；
[0011]所述的储能逆变器包括第一控制器模块、第一数据存储模块、储能模块、逆变模块和GPRS通信模块;所述的第一数据存储模块、储能模块、逆变模块和GPRS通信模块与第一控制器模块电连接；
[0012]还包括风速传感器模块、光照传感器模块和第二控制器模块;所述的风速传感器模块、光照传感器模块与第二控制器模块电连接；
[0013]所述的第二控制器模块控制第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单兀的开与关；
[0014]所述的第二控制器模块与第一控制器模块电连接；
[0015]所述的第二控制器模块控制风力发电机、太阳能电池是否工作；
[0016]还包括手机终端;所述的第一控制器模块通过GPRS通信模块与手机终端通信；
[0017]还包括变压器、电网和负载;所述的储能逆变器给负载供电;所述的储能逆变器通过变压器将多余的电能供给电网。
[0018]更优技术方案，所述的第一控制器模块和所述的第二控制器模块均采用PIC单片机。
[0019]更优技术方案，所述的电池组与储能逆变器之间电能流向是双向的。
[0020]与现有技术方案相比，本发明的有益效果:本发明智能高效微电网采用光照传感器和风速传感器分别检测光照强度和风速，控制器根据光照强度和风速控制风力发电机和太阳能电池是否工作；用风力发电、太阳能发电更加环保;其中电池组即可以存储电能又能够向储能逆变器反馈电能从而缓解了储能逆变器的压力;控制器根据储能逆变器电能的利用情况控制风力发电机、柴油发电机、太阳能电池和电池组是否供给电能;储能逆变器可以与手机终端通信将电能使用情况以及风力发电机、柴油发电机、太阳能电池和电池组的工作状况，储能逆变器又可以将多余电能供给电网，所以本系统运行高效智能。
【附图说明】
[0021]图1是本发明系统原理方框示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0023]本发明的智能高效微电网，包括风力发电机、柴油发电机、太阳能电池、电池组、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元和储能逆变器;所述的风力发电机通过第一开关单元与储能逆变器电连接;所述的柴油发电机通过第二开关单元与储能逆变器电连接;所述的太阳能电池通过第三开关单元与储能逆变器电连接;所述的电池组通过第四开关单元与储能逆变器电连接；
[0024]所述的储能逆变器包括第一控制器模块、第一数据存储模块、储能模块、逆变模块和GPRS通信模块;所述的第一数据存储模块、储能模块、逆变模块和GPRS通信模块与第一控制器模块电连接;还包括风速传感器模块、光照传感器模块和第二控制器模块;所述的风速传感器模块、光照传感器模块与第二控制器模块电连接；
[0025]所述的第二控制器模块控制第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单元的开与关;所述的第二控制器模块与第一控制器模块电连接;所述的第二控制器模块控制风力发电机、太阳能电池是否工作;还包括手机终端;所述的第一控制器模块通过GPRS通信模块与手机终端通信；还包括变压器、电网和负载;所述的储能逆变器给负载供电;所述的储能逆变器通过变压器将多余的电能供给电网。
[0026]其中，所述的电池组与储能逆变器之间电能流向是双向的。
[0027]其中，所述的第一控制器模块和所述的第二控制器模块均采用PIC单片机。
[0028]1)PIC最大的特点是不搞单纯的功能堆积，而是从实际出发，重视产品的性能与价格比，靠发展多种型号来满足不同层次的应用要求。就实际而言，不同的应用对单片机功能和资源的需求也是不同的。
[0029]2)精简指令使其执行效率大为提高。PIC系列8位CMOS单片机具有独特的RISC结构，数据总线和指令总线分离的哈佛总线(Harvard)结构，使指令具有单字长的特性，且允许指令码的位数可多于8位的数据位数，这与传统的采用CISC结构的8位单片机相比，可以达到2:1的代码压缩，速度提高4倍。3)产品上市零等待(Zero time to market)。采用PIC的低价OTP型芯片，可使单片机在其应用程序开发完成后立刻使该产品上市。4)PIC有优越开发环境。OTP单片机开发系统的实时性是一个重要的指标，象普通51单片机的开发系统大都采用高档型号仿真低档型号，其实时性不尽理想。PIC在推出一款新型号的同时推出相应的仿真芯片，所有的开发系统由专用的仿真芯片支持，实时性非常好。就我个人的经验看，还没有出现过仿真结果与实际运行结果不同的情况。5)其引脚具有防瞬态能力，通过限流电阻可以接至220V交流电源，可直接与继电器控制电路相连，无须光电耦合器隔离，给应用带来极大方便。6)彻底的保密性。PIC以保密熔丝来保护代码，用户在烧入代码后熔断熔丝，别人再也无法读出，除非恢复熔丝。目前，PIC采用熔丝深埋工艺，恢复熔丝的可能性极小。7)自带看门狗定时器，可以用来提高程序运行的可靠性。8)睡眠和低功耗模式。虽然PIC在这方面已不能与新型的TI 一 MSP430相比，但在大多数应用场合还是能满足需要的。
[0030]本系统的工作原理:本发明采用光照传感器和风速传感器分别检测光照强度和风速，控制器根据光照强度和风速控制风力发电机和太阳能电池是否工作；其中电池组即可以存储电能又能够向储能逆变器反馈电能从而缓解了储能逆变器的压力;控制器根据储能逆变器电能的利用情况控制风力发电机、柴油发电机、太阳能电池和电池组是否给储能逆变器供给电能;储能逆变器可以与手机终端通信将电能使用情况以及风力发电机、柴油发电机、太阳能电池和电池组的工作状况发送到手机终端，储能逆变器将多余电能供给电网。
【主权项】
1.一种智能微电网系统，其特征在于:包括风力发电机、柴油发电机、太阳能电池、电池组、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元和储能逆变器； 所述的风力发电机通过第一开关单元与储能逆变器电连接； 所述的柴油发电机通过第二开关单元与储能逆变器电连接； 所述的太阳能电池通过第三开关单元与储能逆变器电连接； 所述的电池组通过第四开关单元与储能逆变器电连接； 所述的储能逆变器包括第一控制器模块、第一数据存储模块、储能模块、逆变模块和GPRS通信模块； 所述的第一数据存储模块、储能模块、逆变模块和GPRS通信模块与第一控制器模块电连接； 还包括风速传感器模块、光照传感器模块和第二控制器模块； 所述的风速传感器模块、光照传感器模块与第二控制器模块电连接； 所述的第二控制器模块控制第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单兀的开与关； 所述的第二控制器模块控制风力发电机、太阳能电池是否工作； 所述的第二控制器模块与第一控制器模块电连接； 还包括手机终端； 所述的第一控制器模块通过GPRS通信模块与手机终端通信； 还包括变压器、电网和负载； 所述的储能逆变器给负载供电； 所述的储能逆变器通过变压器将多余的电能供给电网。2.根据权利要求1所述的一种智能微电网系统，其特征在于，所述的第一控制器模块和所述的第二控制器模块均采用PIC单片机。3.根据权利要求1所述的一种智能微电网系统，其特征在于，所述的电池组与储能逆变器之间电能流向是双向的。
【文档编号】H02J13/00GK105896602SQ201610347822
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】顾荣巨, 姜志平, 徐正宏, 朱文帅, 顾文权, 曹宏林, 顾宏海, 王韵, 何菲
【申请人】国网江苏省电力公司泰兴市供电公司