一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网系统的制作方法

本实用新型涉及电力系统领域，特别涉及一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网系统。

背景技术：

微电网也译为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。

微电网的提出只在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡，目前市场上所使用的微电网系统在传输电能的过程中电能的质量较低，远远低于正弦波电流，从而影响电力设备的工作效率，因此，发明一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网系统来解决上述问题很有必要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网系统，通过设有并网逆变器和储能变流器，光伏控制器和风机控制器连到同一台并网逆变器的直流输入端，同时使用并网逆变器来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流，储能变流器可控制蓄电池组的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电，以解决目前市场上所使用的微电网系统在传输电能的过程中电能的质量较低，远远低于正弦波电流，从而影响电力设备的工作效率的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网系统，包括太阳能发电装置和风能发电装置，所述太阳能发电装置连接端设有光伏控制器，所述风能发电装置连接端设有风机控制器，所述光伏控制器和风机控制器相互连通且连接端分别设有并网逆变器和储能变流器，所述并网逆变器和储能变流器连接端分别设有蓄电池组和集中管理装置，所述蓄电池组连接端设有逆变器，所述集中管理装置和逆变器连接端设有用户端。

优选的，所述光伏控制器和风机控制器通过传输线缆与集中管理装置连通，所述集中管理装置和逆变器通过传输线缆连通。

优选的，所述集中管理装置设置于独立控制室内，所述集中管理装置包括控制电脑、显示屏和控制面板，所述集中管理装置用于监控设备工作状态和工作情况。

优选的，所述用户端数量设置为多个，所述用户端包括家庭监控装置、设备端和监测端，所述家庭监控装置和设备端均与集中管理装置和逆变器电性连接，所述家庭监控装置连接端设有监测端。

优选的，所述设备端包括多个家庭清洁能源用电器设备。

优选的，所述监测端包括烟雾传感器、温度传感器和湿度传感器，所述监测端与家庭监控装置电性连接，所述家庭监控装置包括CPU处理器和无线通信模块。

本实用新型的技术效果和优点：

1、通过设有并网逆变器和储能变流器，光伏控制器和风机控制器连到同一台并网逆变器的直流输入端，同时使用并网逆变器来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流，储能变流器可控制蓄电池组的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电，保证了整个微电网实现自我控制、保护和管理的自治系统；

2、通过设有多个用户端，在不同家庭内的监测端监测设备端的设备工作状况，并通过家庭监控装置将数据传输至集中管理装置，集中管理装置接收不同家庭的设备端工作状态并进行对比和分析数据，当出现意外情况时根据数据的异常可及时发现并提醒工作人员进行处理，避免出现大型意外事故；

3、通过设有太阳能发电装置和风能发电装置，吸收太阳能和风能转换为电能后存储在蓄电池组中为家庭设备提供能源，提高供电可靠性和供电质量的要求以及远距离输电带来的种种约束都在推动着在靠近负荷中心设立相应电源，成本低、电压低以及污染小。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图中：1太阳能发电装置、2风能发电装置、3光伏控制器、4风机控制器、5并网逆变器、6储能变流器、7蓄电池组、8集中管理装置、9逆变器、10用户端、11家庭监控装置、12设备端、13监测端。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了如图1所示的一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网系统，包括太阳能发电装置1和风能发电装置2，所述太阳能发电装置1连接端设有光伏控制器3，所述风能发电装置2连接端设有风机控制器4，所述光伏控制器3和风机控制器4相互连通且连接端分别设有并网逆变器5和储能变流器6，所述并网逆变器5和储能变流器6连接端分别设有蓄电池组7和集中管理装置8，所述蓄电池组7连接端设有逆变器9，所述集中管理装置8和逆变器9连接端设有用户端10。

进一步的，在上述技术方案中，所述光伏控制器3和风机控制器4通过传输线缆与集中管理装置8连通，所述集中管理装置8和逆变器9通过传输线缆连通，光伏控制器3和风机控制器4连到同一台并网逆变器5的直流输入端，同时使用并网逆变器来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流，一般功率大的使用三相的IGBT功率模块，功率较小的使用场效应晶体管，储能变流器6可控制蓄电池组7的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电，保证了整个微电网实现自我控制、保护和管理的自治系统。

进一步的，在上述技术方案中，所述集中管理装置8设置于独立控制室内，所述集中管理装置8包括控制电脑、显示屏和控制面板，所述集中管理装置8用于监控设备工作状态和工作情况，集中管理装置8接收不同家庭的设备端12工作状态并进行对比和分析数据，当出现意外情况时根据数据的异常可及时发现并提醒工作人员进行处理，避免出现大型意外事故。

进一步的，在上述技术方案中，所述用户端10数量设置为多个，所述用户端10包括家庭监控装置11、设备端12和监测端13，所述家庭监控装置11和设备端12均与集中管理装置8和逆变器9电性连接，所述家庭监控装置11连接端设有监测端13，在不同家庭内的监测端13监测设备端12的设备工作状况，并通过家庭监控装置11将数据传输至集中管理装置8。

进一步的，在上述技术方案中，所述设备端12包括多个家庭清洁能源用电器设备，太阳能发电装置1和风能发电装置2吸收太阳能和风能转换为电能后存储在蓄电池组7中为家庭设备提供能源。

进一步的，在上述技术方案中，所述监测端13包括烟雾传感器、温度传感器和湿度传感器，所述监测端13与家庭监控装置11电性连接，所述家庭监控装置11包括CPU处理器和无线通信模块，烟雾传感器型号为MQ-2，温度传感器型号为OS136-1，湿度传感器型号为HS1101，无线通信模块型号为KYL-320，无线通信模块接收不同的监测数据并传输至集中管理装置8。

本实用工作原理：太阳能发电装置1和风能发电装置2吸收太阳能和风能转换为电能后存储在蓄电池组7中为家庭设备提供能源，提高供电可靠性和供电质量的要求以及远距离输电带来的种种约束都在推动着在靠近负荷中心设立相应电源，成本低、电压低以及污染小，光伏控制器3和风机控制器4连到同一台并网逆变器5的直流输入端，同时使用并网逆变器来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流，一般功率大的使用三相的IGBT功率模块，功率较小的使用场效应晶体管，储能变流器6可控制蓄电池组7的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电，保证了整个微电网实现自我控制、保护和管理的自治系统，在不同家庭内的监测端13监测设备端12的设备工作状况，并通过家庭监控装置11将数据传输至集中管理装置8，集中管理装置8接收不同家庭的设备端12工作状态并进行对比和分析数据，当出现意外情况时根据数据的异常可及时发现并提醒工作人员进行处理，避免出现大型意外事故。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。