专利名称：基于分布式新能源的小型微网运行控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于控制系统的控制装置，特别是涉及一种用于分布式能源的控制装置。
背景技术：
近几年来，风力发电、太阳能光伏发电等新能源及可再生能源的发电技术虽然已取得了突破性进展，但由于目前大部分可再生能源发电装置所产生的电能存在不可预测性 和间歇性，其产生的电能如果作为独立电源，稳定性较差，将会对整个电网稳定运行产生严重影响。另外，新能源的利用率较低。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有开关技术的不足，提供一种基于分布式新能源的小型微网运行控制装置，其能将多个分布式新能源及可再生能源统一结合建立一个微网系统，对整个微网系统统一调控，从而提高整个电网运行的稳定性，提高新能源及可再生能源的利用率。为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种基于分布式新能源的小型微网运行控制装置，该运行控制装置两端通过母线分别连接用电负荷和变换器系统，变换器系统另一端连接若干个分布的发电机，所述运行控制装置包含运行控制中心单元；与所述运行控制中心单元通过数据线连接的发电机输出功率监测设备、用电负荷需求功率监测设备，以及控制开关。进一步地，所述运行控制装置还可以通过母线连接有储能装置，所述控制开关还具有通过数据线与所述运行控制中心单元连接的储能开关，所述发电机输出功率监测设备还包含通过数据线与所述运行控制中心单元连接的储能装置输出功率监测设备。进一步地,所述发电机输出功率监测设备可以包含燃气轮发电机输出功率监测设备、太阳能发电机输出功率监测设备和风力发电机输出功率监测设备，所述控制开关可以包含控制燃气轮发电机运行的控制开关、控制风力发电机运行的控制开关和控制太阳能发电机运行的控制开关。本实用新型所采用的技术方案的优点是(I)利用运行控制装置将多个分布式新能源，或者说是发电机，结合成一体，能利用各分布式微型能源的不同特性，通过多种微型能源的有效混合配置，克服单一能源供电的不稳定性，实现各类能源的优势互补与效率提升；(2)储能装置的利用，进一步提升了电源供电的稳定性，使得电网的输出保持恒定;(3)发电机输出功率监测设备监测发电机输出功率的大小和变化,并将该些信息反馈到运行控制中心，能使运行控制中心通过利用负荷均衡控制策略对各监测设备反馈回来的信息进行分析调控，提高独立运行和并网运行两种状态下的供电可靠性以及电能质量。
图I是本实用新型基于分布式新能源的微型电网系统的结构示意图；图2是图I中运行控制装置的内部结构示意图；图3是图I中运行控制装置的工作原理示意图。图中主要符号说明10运行控制装置101运行控制中心单元102功率监测设备103控制开关104数据线105外壳20母线30用电负荷301负荷需求功率监测设备 40变换器系统50发电机组51风力发电机511风力发电机输出功率监测设备512控制开关52太阳能发电机521太阳能发电机输出功率监测设备522控制开关53燃气轮发电机531燃气轮发电机输出功率监测设备532控制开关60储能装置601储能装置输出功率监测设备602储能开关。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施和优点作进一步解释。参见图I。本实用新型提供的基于分布式新能源的小型微网运行控制装置10，两端通过母线20分别连接用电负荷30和变换器系统40，变换器系统40连接发电机组50，该发电机组50包含若干个分布的发电机,例如,风力发电机51、太阳能发电机52和燃气轮发电机53。母线20作为负荷运行母线，可以使用380V或220V的母线。参见图2。所述运行控制装置10包含收容于外壳105中的运行控制中心单元101、与所述运行控制中心单元10通过数据线104连接的功率监测设备102和控制开关103。所述功率监测设备102包含负荷需求功率监测设备301和发电机输出功率监测设备(未标号)，该发电机输出功率监测设备包含燃气轮发电机输出功率监测设备531、太阳能发电机输出功率监测设备521和风力发电机输出功率监测设备511。所述控制开关103包含控制燃气轮发电机运行的控制开关532、控制风力发电机运行的控制开关512和控制太阳能发电机运行的控制开关522。在一种实施方式中，再次参见图2，所述运行控制装置10还可以进一步通过母线20连接有储能装置60，此时所述运行控制装置10内的控制开关103还具有通过数据线104与所述运行控制中心单元101连接的储能开关602，发电、机输出功率监测设备还包含通过数据线104与所述运行控制中心单元101连接的储能装置输出功率监测设备601。所述发电机输出功率监测设备可以主要监测发电机输出功率的大小和变化，并将该些信息反馈到运行控制中心单元10。具体来说，可参考图3，燃气轮发电机输出功率监测设备531、太阳能发电机输出功率监测设备521和风力发电机输出功率监测设备511，甚至储能装置输出功率监测设备601主要是监测其各自输出功率的大小和变化情况，并反馈到运行控制中心单元10，运行控制中心单元10通过利用负荷均衡控制策略对各监测设备反馈回来的信息进行分析并作出调控，比如当没有太阳和风的时候，太阳能发电机52和风力发电机51产生的功率就大幅降低，此时如果单一靠太阳能和风能产生的电能难以满足用电负荷30的需要，运行控制中心单元10就会发出指令，使燃气轮发电机53开始运行，并通过用电负荷30反馈回来的信息对燃气轮发电机53的转速进行控制，保证能源使用的合理化。当然，为了能更好的保护环境，可以更智能的控制各分布式新能源供电，尽可能多的使用可再生能源，少使用不可再生能源。比如当太阳能和风能比较充足的情况下，将不启用燃气轮发电机53，即每次都优先使用太阳能和风能等可再生能源，尽量减少燃料发电机的使用，减少不可再生资源的使用。本实用新型通过一根母线将各分布式新能源结合一体经过运行控制装置，然后输送给负荷(见图I)，在各分布式新能源接入母线之前，进一步利用逆变装置，也就是变换器 系统，将各新能源发出的电能统一变成负荷所需要的电能(见图2)，具体是为了解决各分布式新能源在单独运行时产生的电能存在不可预测和间歇性，例如风力发电、太阳能光伏发电等。如果将各分布式新能源产生的电能作为独立电源，则可能对整个电网的稳定运行产生严重影响，而且各分布式新能源利用率较低。通过统一调控各个新能源发电设备的运行，利用负荷均衡化控制策略达到智能控制，提高了整个电网运行的稳定性、各分布式新能源的利用率、新能源及可再生能源并网发电技术的经济性和运行的可靠性。本实用新型从局部解决了分布式电源大规模并网时的运行问题，可以解决在海上的很多小型孤岛上建立分布式新能源时遇到的小型微网用电问题。以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围内。
权利要求1.一种基于分布式新能源的小型微网运行控制装置，其特征在于，该运行控制装置两端通过母线分别连接用电负荷和变换器系统，变换器系统另一端连接若干个分布的发电机，所述运行控制装置包含 运行控制中心单元； 与所述运行控制中心单元通过数据线连接的发电机输出功率监测设备、用电负荷需求功率监测设备，以及控制开关。
2.根据权利要求I所述的基于分布式新能源的小型微网运行控制装置，其特征在于，所述运行控制装置还通过母线连接有储能装置，所述控制开关还具有通过数据线与所述运行控制中心单元连接的储能开关，所述发电机输出功率监测设备还包含通过数据线与所述运行控制中心单元连接的储能装置输出功率监测设备。
3.根据权利要求I所述的基于分布式新能源的小型微网运行控制装置，其特征在于，所述发电机输出功率监测设备包含燃气轮发电机输出功率监测设备、太阳能发电机输出功率监测设备和风力发电机输出功率监测设备，所述控制开关包含控制燃气轮发电机运行的控制开关、控制风力发电机运行的控制开关和控制太阳能发电机运行的控制开关。
专利摘要本实用新型提供一种基于分布式新能源的小型微网运行控制装置，该运行控制装置两端通过母线分别连接用电负荷和变换器系统，变换器系统连接若干个分布的发电机，所述运行控制装置包含运行控制中心单元；与所述运行控制中心单元通过数据线连接的发电机输出功率监测设备、用电负荷需求功率监测设备，以及控制开关。本实用新型能提高整个电网运行的稳定性，提高新能源及可再生能源的利用率。
文档编号H02J3/28GK202435053SQ20112053085
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者刘三明, 王扬, 王致杰, 苏丹, 赵海伟, 郑小华 申请人:上海电机学院