一种含多类储能的风光储微电网系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于智能电网技术领域，具体涉及一种含多类储能的风光储微电网系统。
【背景技术】
[0002]分布式发电能源渗透率不断增加，加剧了其对微电网的冲击和能量管理难度，也给微电网内的电压频率稳定控制提出了新的要求；随着电力电子技术的发展，非线性负载的大量应用，微电网内电能质量逐步恶化，但用户对电能质量和供电可靠性的要求却在不断提高；因此随着微电网技术的发展，对储能应用技术提出了更为严格的要求。但目前储能配置难以堪称完美，大部分微电网系统的储能设备只有单一种类的蓄电池。这对微电网稳定运行以及微电网的黑启动会产生影响，同时也降低了微电网的供电电能质量。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为了解决上述现有拓扑中存在的不足之处，建立了含多类储能的风光储微电网系统。
[0004]为实现上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种含多类储能的风光储微电网系统，其包括一次系统与二次系统；
[0006]所述一次系统包括:光伏发电设备、储能设备、风电设备和负荷设备；光伏发电设备、储能设备和风电设备均通过交流接触器与微电网母线相连接，负荷设备通过负荷开关与微电网母线相连接；微电网母线通过并/离网控制开关与配电网相连接；
[0007]所述二次系统是采用可编程逻辑控制器PLC的中央控制器。
[0008]进一步地，所述光伏发电设备由光伏电池板、光伏直流配电箱和光伏逆变器组成，其中光伏电池板与光伏直流配电箱相连，光伏逆变器与光伏直流配电箱相连；
[0009]所述风电设备由水平轴风力发电机、三相整流器和并网逆变器组成，水平轴风力发电机与三相整流器相连接；三相整流器与并网逆变器相连接；
[0010]所述储能设备由锂电池组、液流电池组和储能双向变流器组成，其中，串联后的锂电池组与储能双向变流器相连接，液流电池组与储能双向变流器相连接；
[0011]所述负荷设备包括两个电动汽车交流充电粧和空调，其中两个电动汽车交流充电粧和空调各自通过负荷开关与微电网母线相连接。
[0012]进一步地，所述可编程逻辑控制器PLC型号为6ES7288-1SR60-0AA0，能从光伏发电设备、储能设备、风电设备和负荷设备端采集状态运行数据并对每个设备下达通信控制指令控制相应的接触器通断。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和显著效果:本实用新型建立一种含多类储能的风光储微电网系统，结构简单，容易实现。储能设备的多样化使得微电网系统运行更加稳定，同时微电网供电的电能质量也得到改善。储能电池的多样化可以实现对微电网内的光伏、风电等分布式可再生能源发电的间歇、波动性的输出功率进行有效和平滑的补偿，从而吸纳更高比例的可再生能源。
【附图说明】
[0014]图1是一种含多类储能的风光储微电网系统拓扑图。
【具体实施方式】
[0015]以下将结合附图及具体实例详细说明本实用新型的技术方案，以下仅仅为举例，若有未特别说明之处，均是本领域技术人员可参照现有技术实现的。
[0016]如图1，作为本实用新型的一种实例，所述含多类储能的风光伏微电网系统，包含一次系统与二次系统。
[0017]所述一次系统中，光伏发电设备由光伏电池板、光伏直流配电箱和光伏逆变器组成；所述储能设备由锂电池组、液流电池组和储能双向变流器组成；所述风电设备由水平轴风力发电机、三相整流器和风机并网逆变器组成；所述负荷设备包括:两个电动汽车交流充电粧和空调。
[0018]所述光伏发电设备中光伏电池板与光伏直流配电箱相连，光伏直流配电箱与光伏逆变器相连接；所述储能设备中串联后的锂电池组与储能双向变流器相连接，液流电池组与储能双向变流器相连接；所述水平轴风力发电机与三相整流器相连接；三相整流器与风机并网逆变器相连接；所述负荷设备中两个电动汽车交流充电粧和空调通过接触器与微电网交流母线直接相连接。
[0019]所述二次系统中，中央控制器是由可编程逻辑控制器PLC为核心的设备。
[0020]其中，分布式电源系统包含光伏发电设备和风电设备。含光伏发电设备接入微电网的形式为三相接入，总功率为50kW。风电设备接入微电网的形式为单相接入，总功率为2kW。储能设备包含锂电池组和液流电池组，两者接入微电网的形式均为三相接入，其中锂电池组的容量为30kWh，液流电池组的容量为20kWh，功率为5kW。负荷设备包含交流充电粧、空调和电脑。其中，交流充电粧为单相接入，总功率为14kW ;空调和电脑的总功率小于
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[0021]作为优选实施方式，用于该微电网的相关配置如下:
[0022]中央控制器:6ES7288-1SR60-0AA0 (PLC型号)；本体自带36点输/24点输出，输入电压为85-264VAC ;包含I个以太网，I个485接口 ；作为一种实例:该型号的PLC能同时协调各个微电源的投切和负荷的接入，使得整个微电网处于功率平衡状态；当发出的电能大于所需的电能时，通过给锂电池组和液流电池组充电实现多余电能的转化。当微电网启动或者出现故障而导致电压低落或停止运行时，储能电池投入使用。
[0023]交流接触器:ABB公司生产的型号为A95-30-10*80。
[0024]本实例的工作原理如下:
[0025]本实例采用的上述型号的PLC能实时采集各微电源设备运行状态，对各微电源的实时运行信息、报警信息进行实时监视。包含了微电网运行综合信息，包括频率、电压和联络线功率，并实时统计储能设备荷电状态、微电网总发电出力、微电网总有功负荷、总无功负荷、可控负荷总有功、敏感负荷总有功和完全可切除负荷总有功。其中PLC的功能设置是本领域技术人员可根据现有技术进行设置的。通过PLC作用于微电网系统中各微源和负荷设备与交流母线的连接接触器以协调各个模块的出力使得微电网系统功率保持动态平衡。
[0026]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种含多类储能的风光储微电网系统，其特征在于，包括一次系统与二次系统； 所述一次系统包括:光伏发电设备、储能设备、风电设备和负荷设备；光伏发电设备、储能设备和风电设备均通过交流接触器与微电网母线相连接，负荷设备通过负荷开关与微电网母线相连接；微电网母线通过并/离网控制开关与配电网相连接； 所述二次系统是采用可编程逻辑控制器PLC的中央控制器。
2.如权利要求1所述的一种含多类储能的风光储微电网系统，其特征在于，所述光伏发电设备由光伏电池板、光伏直流配电箱和光伏逆变器组成，其中光伏电池板与光伏直流配电箱相连，光伏逆变器与光伏直流配电箱相连； 所述风电设备由水平轴风力发电机、三相整流器和并网逆变器组成，水平轴风力发电机与三相整流器相连接；三相整流器与并网逆变器相连接； 所述储能设备由锂电池组、液流电池组和储能双向变流器组成，其中，串联后的锂电池组与储能双向变流器相连接，液流电池组与储能双向变流器相连接； 所述负荷设备包括两个电动汽车交流充电粧和空调，其中两个电动汽车交流充电粧和空调各自通过负荷开关与微电网母线相连接。
3.如权利要求1所述的一种含多类储能的风光储微电网系统，其特征在于，所述可编程逻辑控制器PLC型号为6ES7288-1SR60-0AA0。
【专利摘要】本实用新型是一种含多类储能的风光储微电网系统。该系统包括一次系统与二次系统，一次系统包含：光伏发电设备、液流电池储能设备、锂电池储能设备、风电设备以及负荷设备；负荷设备由两个电动汽车交流充电桩和空调组成。二次系统是基于可编程逻辑PLC模块的中央控制器。本实用新型结构简单，容易实现，储能设备的多样化使得微电网系统运行更加稳定，同时能使微电网供电的电能质量得到改善。
【IPC分类】H02J3-38, H02J3-32
【公开号】CN204517419
【申请号】CN201520184046
【发明人】杨苹, 许志荣, 郑群儒, 唐铖
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月30日