一种电站储能微网系统的制作方法

本发明涉及微网系统，特别涉及一种电站储能微网系统，属于电站微网技术领域。

背景技术：

随着坚强智能电网的建设，配电网的发展在智能电网中具有举足轻重的作用。配电网分布广泛、构成复杂、影响面广，其供电能力、供电可靠性和供电质量对经济社会影响巨大。农村、山区、海岛等配电网末端由于网架结构薄弱，常常存在季节性和时段性负荷波动造成的供电能力不足、电能质量较差、供电可靠性低的问题。以我国东南沿海的福建省为例，闽东南沿海有大量海岛，位于配网末端的用户由于受地形等地理条件限制，供电可靠性较低，且每逢台风、冻雨等自然灾害，配网故障较平常多，常常失去主网电源，加上受地形限制，配电网抢修工作极为不便，难以短时间恢复供电，易造成“大面积停电”。在全国其他地区也普遍存在偏远山区、海岛等典型的配电网末端供电用户，因此这类问题具有一定的代表性和普遍性。近年来储能电站已经成为配电网调峰填谷、提高系统稳定性及实现需求侧管理的一种有效手段。

为使分布式发电得到充分利用，提出了微型电网的概念。微网是指由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与大电网并网运行，也可以孤立运行。现有研究和实践已表明，将分布式电源供能系统以微网的形式接入大电网并网运行，与大电网互为支撑，是发挥分布式发电供能系统效能的最有效方式，微网存在两种运行模式，正常状况下，与外电网联网运行，微网与外电网协调运行，共同给微网中的负荷供电；当监测到外电网故障或电能质量不能满足要求时，则微网转入孤岛运行模式，由微网内的分布式电源给微网内关键负荷继续供电，保证负荷的不间断电力供应，维持微网自身供需能量平衡，从而提高了供电的安全性和可靠性；待外电网故障消失或电能质量满足要求时，微网重新切换到联网运行模式。微网控制器需要根据实际运行条件的变化实现两种模式之间的平滑切换。

当微网分布式电源为储能系统时，由于储能系统电量有限，所以在大电网发生故障后无法实现长时间(如数十小时)的孤岛运行，现有技术无法在微网内部同时实现兆瓦级风电机组和太阳能光伏发电装置的合理配置与应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电站储能微网系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电站储能微网系统，包括分布式电源发电装置、储能装置、直流负载模块、交流负载模块、转换装置、微网控制模块、微网保护模块和网络通信模块组成，其特征在于，所述分布式电源发电装置通过转化装置与储能装置连接，所述分布式电源发电装置通过转化装置与交流负载模块连接，所述分布式电源发电装置与直流负载模块连接。

优选的，所述储能单元和转化装置之间设有储能控制器，所述储能单元包括蓄电池组一和蓄电池组二。

优选的，所述蓄电池组一和蓄电池组二均为阀控式密封管式胶体蓄电池，且所述蓄电池组一和蓄电池组二均由240支单体电池包串联而成。

优选的，所述分布式电源包括光伏电源、风力电源和发动机电源组成。

优选的，所述光伏电源由两个50kw的光伏发电组组成，所述风力电源由七个30kw的风力发电机组组成，所述发动机电源由一台100kw柴油发电机和一台100kw备用柴油发电机组成。

优选的，所述转化装置为储能变流器pcs，且所述储能变流器pcs为300kw储能变流器pcs。

优选的，所述微网控制模块包括数据处理器、通信服务器及微网运行管理器，所述的通信服务器连接通信网络，所述的数据处理器与微网运行管理器分别与通信服务器连接。

优选的，所述直流负载模块和交流负载模块均通过微网保护模块与直流配电线路连接，所述微网保护模块由多个隔离开关组成。

优选的，所述光伏发电组、蓄电池组一和蓄电池组二均带有dc/ac模块，所述的光伏发电组的dc/dc模块的一侧接直流配电线路，另一侧接光伏发电组，所述蓄电池组一的dc/dc模块的一侧接直流配电线路，另一侧接蓄电池组一，所述蓄电池组二的dc/dc模块的一侧接直流配电线路，另一侧接蓄电池组二。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种电站储能微网系统，交直流混合型微网，风、光、柴、储进行综合应用，通过储能系统的优化配置尽量减少柴发运行时间、最大化可再生能源利用率和电池使用寿命，能量调度方面综合考虑最大化利用可再生能源减少柴油发电，同时兼顾蓄电池使用特性最大化电池使用寿命。

附图说明

图1为本发明正面结构示意图；

图2为本发明分布式电源的结构示意图；

图3为本发明储能单元的结构示意图；

图4为本发明光伏电源的结构示意图；

图5为本发明风力电源的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供了一种电站储能微网系统，包括分布式电源发电装置、储能装置、直流负载模块、交流负载模块、转换装置、微网控制模块、微网保护模块和网络通信模块组成，其特征在于，分布式电源发电装置通过转化装置与储能装置连接，分布式电源发电装置通过转化装置与交流负载模块连接，分布式电源发电装置与直流负载模块连接。

储能单元和转化装置之间设有储能控制器，储能单元包括蓄电池组一和蓄电池组二。

蓄电池组一和蓄电池组二均为阀控式密封管式胶体蓄电池，且蓄电池组一和蓄电池组二均由240支单体电池包串联而成。

分布式电源包括光伏电源、风力电源和发动机电源组成。

光伏电源由两个50kw的光伏发电组组成，风力电源由七个30kw的风力发电机组组成，发动机电源由一台100kw柴油发电机和一台100kw备用柴油发电机组成。

转化装置为储能变流器pcs，且储能变流器pcs为300kw储能变流器pcs。

微网控制模块包括数据处理器、通信服务器及微网运行管理器，通信服务器连接通信网络，数据处理器与微网运行管理器分别与通信服务器连接。

直流负载模块和交流负载模块均通过微网保护模块与直流配电线路连接，微网保护模块由多个隔离开关组成。

光伏发电组、蓄电池组一和蓄电池组二均带有dc/ac模块，的光伏发电组的dc/dc模块的一侧接直流配电线路，另一侧接光伏发电组，蓄电池组一的dc/dc模块的一侧接直流配电线路，另一侧接蓄电池组一，蓄电池组二的dc/dc模块的一侧接直流配电线路，另一侧接蓄电池组二。

具体使用时，本发明一种电站储能微网系统，微网系统运行模式可分为pcs模式及柴油发电机模式，pcs模式指系统中蓄电池做主电源，储能变流器ges-300独立逆变做v/f控制，为系统提供恒压/恒频的交流电源，同时实现对光伏电池组的最大功率点跟踪控制，系统负荷用电主要由光伏、风机及蓄电池组提供，当光伏与风机出力小于负荷时，差额容量由蓄电池组一和蓄电池组二供给，当光伏与风机出力大于负荷时，多出能量对蓄电池组一和蓄电池组二进行充电，一般当蓄电池soc值较高时系统运行于pcs模式；柴油发电机模式指柴油发电机v/f运行，为系统提供恒压/恒频的交流电源，ges-300为pq运行，对蓄电池组进行四段式充电，同时对光伏进行最大功率点跟踪控制，一般当蓄电池soc值较低时系统按柴发模式运行。

微网系统实际运行中以当前光伏、风机出力情况，蓄电池soc状态及负荷大小为依据，以有效使用新能源及合理使用蓄电池为原则，按照设定好的运行策略在pcs模式或柴发模式下工作，根据系统内运行状态的改变而对运行模式进行自动切换。微网系统的自动运行主要通过储能电池组、蓄电池管理系统(bms)、储能变流器、后台监控系统的配合运行而实现。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。