一种基于风/光/储的沙漠灌溉用微电网控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种基于风/光/储的沙漠灌溉用微电网控制装置。

背景技术：

风能和太阳能等新能源功率受气候和天气影响波动比较大，相对于传统电网来说具有一定随机性，影响电能质量和电力系统的可靠性。而对于抽水灌溉系统，负载水泵的功率输出根据实际需要也不断变化，因此微网中电源和负载的功率都是随机的。为了能有稳定的电力输出，降低输电网络的容量和成本，需要增加一定容量的储能装置；同时可以利用多种分布式新能源发电的互补特性并进行组合，并就近对负载供电，构成一个微型的电力系统，也被称作“微电网”。微电网本身可满足用户对电能质量和供电安全等方面的要求，利用微电网技术可以非常灵活地把分布式电源接入或撤离大电网；微电网也可以孤立运行，提高了电网的可靠性。微电网系统中多样化的电能供给可以改善分布式新能源发电系统可靠性、安全性与可用性水平。

在地下水丰富但缺电的沙漠边远地区，如：沙漠治理、农业灌溉、林业浇灌、草原畜牧、生活用水、景区喷泉、水处理工程等，为了充分利用地区丰富的风、光等可再生能源，同时考虑新能源发电单元的间歇性和随机性等缺点。有必要发明一种基于风/光/储的沙漠灌溉用微电网控制装置，解决沙漠偏远地区的供电、新能源利用及环境治理等问题。

技术实现要素：

1、发明目的：本实用新型提供一种基于风/光/储的沙漠灌溉用微电网控制装置，其目的是为了充分利用沙漠地区丰富的风、光等可再生能源，克服新能源发电单元的间歇性和随机性等缺点，解决沙漠偏远地区的供电和环境治理问题。

2、技术方案：一种基于风/光/储的沙漠灌溉用微电网控制装置，该装置包括分布式能源，直流-直流斩波电路，储能单元，检测单元，控制单元，逆变单元，滤波单元，人机交互单元。直流-直流斩波电路分别与分布式能源，控制单元，逆变单元和储能单元连接。逆变单元分别与直流-直流斩波电路，储能单元，控制单元和滤波单元连接。控制单元分别与检测单元，直流-直流斩波电路，逆变单元，储能单元和人机交互单元连接。

所述分布式能源主要包括光伏和风力发电系统提供的洁净可再生能源。所述控制单元采用TMS320F28335型数字信号处理器。所述直流-直流斩波电路与所述储能单元配合构成稳定的直流母线。所述逆变单元将直流母线上的直流电源逆变成交流负载和大电网需要的交流电，同时配合储能单元，实现微电网系统的功率平衡。为了减小逆变器侧输出电流的高频谐波分量，所述滤波单元采用了LC滤波方法。所述控制单元根据直流母线和交流母线上功率变化情况，控制IGBT模块的开关频率，产生需要的SVPWM信号，与所述人机交互单元连接，可在触摸屏和智能电压、电流表上控制、检测微电网系统实时工况。直流母线和交流母线上电压、电流的变化情况由检测单元进行测量、转换。所述储能单元包含蓄电池和超级电容，组成混合储能控制系统，使储能单元达到高能量密度、高功率密度、长寿命、高效率、无污染、成本低等优点。

3、优点及效果：本实用新型可以将沙漠边远地区丰富的可再生能源转换为沙漠灌溉系统所需的电能，同时利用混合储能装置解决风、光等可再生能源的间歇性和随机性。控制单元与IPM驱动模块之间通过光纤连接可以实现远距离通讯，使控制单元和人机交互界面可以放置在适合操作人员操控的区域。壳体的MCGS嵌入式一体化触摸屏和数字智能电压表、电流表组成的人机交互界面使整个装置的操作更加实用、简单。

附图说明

图1为本实用新型装置结构图。

图2为本实用新型操作流程图。

图3为本实用新型人机交互单元功能图。

具体实施方式

具体实施方式1

在图1中，本实用新型装置包括1.分布式能源，2.直流-直流斩波电路，3.储能单元，4.检测单元，5.控制单元，6.逆变单元，7.滤波单元，8.人机交互单元。直流-直流斩波电路分别与分布式能源，控制单元，逆变单元和储能单元连接。逆变单元分别与直流-直流斩波电路，储能单元，控制单元和滤波单元连接。控制单元分别与检测单元，直流-直流斩波电路，逆变单元，储能单元和人机交互单元连接。

具体实施方式2

在图2中，本实用新型装置开始运行，在人机交互界面上设置系统运行相关参数；闭合开关K1，装置开始进行直流-直流斩波；直到直流母线电压达到预定要求，闭合开关K2，装置开始逆变工作，将直流母线电压逆变为灌溉系统所需的电能；根据系统所需电能功率的大小，可控制开关K3的状态，通过储能系统的切入达到系统功率平衡；若要停止装置工作，只需关断开关K1即可。

具体实施方式3

在图3中，本实用新型装置的人机交互单元包含的功能有：直流母线电压、电流显示，交流母线电压、电流显示，设置直流母线电压，设置交流侧有功、无功参数，历史报告查询，系统报警功能。