一种基于基尔霍夫节点定律推论的交流微网的制作方法

本发明涉及电力配网系统，特别涉及一种基于基尔霍夫节点定律推论的交流微网。

背景技术：

1、基尔霍夫电流定律σiin＝σiout，即可推导出σin(vai/rai+…+vki/rki)＝σout(vao/rao+…+vko/rko)，式中每一电流对应为一个功率支路，r为该支路的负载电阻或电源内阻。

2、根据基尔霍夫电流定律σiin＝σiout的约束关系，由上述推导的结果，为简化交流微网提供一种解决思路：把交流微网的多个电源输入回路或多个输出回路分别接在高隔离阻抗变压器的独立绕组，由此拓扑组成了的新型微网系统可实现能源之间、负荷之间、能源和负荷之间的故障解耦，能提升微网的运行安全。

技术实现思路

1、本发明涉及一种基于基尔霍夫节点定律推论的交流微网，微网中的多个电源与多个负载单元分别处于不同的独立支路，且各个支路的电流值和电压值不尽相同。

2、为实现上述目的，发明人提供了一种基于基尔霍夫节点定律推论的交流微网，包括：电网、电力变压器、第一开关柜单元、储能单元、第二开关柜单元、风光电能单元、第三开关柜单元、负载单元、第四开关柜单元；所述电力变压器分别设有电网接入端口、储能单元接入端口、储能单元接入端口，风光电能单元接入端口和负载单元接入端口，电网通过第一开关柜单元与电力变压器上设置的电网接入端口连接，储能单元通过第二开关柜单元与电力变压器上设置的储能单元接入端口连接，风光电能单元通过第三开关柜单元与电力变压器上设置的风光电能单元接入端口连接，负载单元通过第四开关柜单元与电力变压器上设置的负载单元接入端口连接；微网中的电源与负载单元分别设于不同的独立支路。

3、作为本发明的一种优选方式，还包括设于电力变压器与电网之间的电网侧传感器，设于电力变压器与储能单元之间的储能单元侧传感器，设于电力变压器与风光电能单元之间的风光电能单元侧传感器，设于电力变压器与负载单元之间的负载单元侧传感器，以及能量管理器，根据电网侧传感器、储能单元侧传感器、风光电能单元侧传感器和负载单元侧传感器的电量数据，由能量管理器实现电网单独向负载单元供电。

4、作为本发明的一种优选方式，根据电网侧传感器、储能单元侧传感器、风光电能单元侧传感器和负载单元侧传感器的电量数据，由能量管理器实现电网协同储能单元或风光电能单元给负载单元供电。

5、作为本发明的一种优选方式，根据电网侧传感器、储能单元侧传感器、风光电能单元侧传感器和负载单元侧传感器的电量数据，由能量管理器实现电网协同储能单元和风光电能单元共同给负载单元供电。

6、作为本发明的一种优选方式，由能量管理器实现储能单元在充电时，电力变压器经由第二开关柜单元和储能单元内置的双向逆变器ac/dc/ac向储能单元供电，储能单元放电时，储能单元经由内置的双向逆变器ac/dc/ac向电力变压器、负载单元或电网送电。

7、作为本发明的一种优选方式，由能量管理器实现该微网处于并网或离网状态。

8、作为本发明的一种优选方式，所述第一开关柜单元为高压开关柜。

9、作为本发明的一种优选方式，所述负载单元为若干个，若干个负载单元分别通过开关柜单元与第四开关柜单元连接。

10、区别于现有技术，上述技术方案所达到的有益效果是：上述方案的电源与负载单元分别处于不同的独立支路，调整了多端口变压器的多端口间隔离阻抗，改变电源和负载单元等支路间隔离阻抗，减缓各自故障对微网系统的整体影响，可降低微网的故障率。另一方面利用调整多端口电力变压器端口间的匝比，可以调整对应端口的电源接入的工作电压值或负载工作电压值；除此之外，上述方案还具有极高的经济和实用价值。

技术特征：

1.一种基于基尔霍夫节点定律推论的交流微网，其特征在于，包括：电网、电力变压器、第一开关柜单元、储能单元、第二开关柜单元、风光电能单元、第三开关柜单元、负载单元、第四开关柜单元；

2.根据权利要求1所述的基于基尔霍夫节点定律推论的交流微网，其特征在于：还包括设于电力变压器与电网之间的电网侧传感器，设于电力变压器与储能单元之间的储能单元侧传感器，设于电力变压器与风光电能单元之间的风光电能单元侧传感器，设于电力变压器与负载单元之间的负载单元侧传感器，以及能量管理器，根据电网侧传感器、储能单元侧传感器、风光电能单元侧传感器和负载单元侧传感器的电量数据，由能量管理器实现电网单独向负载单元供电。

3.根据权利要求2所述的基于基尔霍夫节点定律推论的交流微网，其特征在于：根据电网侧传感器、储能单元侧传感器、风光电能单元侧传感器和负载单元侧传感器的电量数据，由能量管理器实现电网协同储能单元或风光电能单元给负载单元供电。

4.根据权利要求2所述的基于基尔霍夫节点定律推论的交流微网，其特征在于：根据电网侧传感器、储能单元侧传感器、风光电能单元侧传感器和负载单元侧传感器的电量数据，由能量管理器实现电网协同储能单元和风光电能单元共同给负载单元供电。

5.根据权利要求2所述的基于基尔霍夫节点定律推论的交流微网，其特征在于：由能量管理器实现储能单元在充电时，电力变压器经由第二开关柜单元和储能单元内置的双向逆变器ac/dc/ac向储能单元供电，储能单元放电时，储能单元经由内置的双向逆变器ac/dc/ac向电力变压器、负载单元或电网送电。

6.根据权利要求1所述的基于基尔霍夫节点定律推论的交流微网，其特征在于：由能量管理器实现该微网处于并网或离网状态。

7.根据权利要求1所述的基于基尔霍夫节点定律推论的交流微网，其特征在于：所述第一开关柜单元为高压开关柜。

8.根据权利要求1所述的基于基尔霍夫节点定律推论的交流微网，其特征在于：所述负载单元为若干个，若干个负载单元分别通过开关柜单元与第四开关柜单元连接。

技术总结
本发明公开了一种基于基尔霍夫节点定律推论的交流微网，电网经高压开关柜单元与电力变压器对应端口连接、储能单元经第二开关柜单元与电力变压器对应端口连接、风光电能单元经第三开关柜单元与电力变压器对应端口连接,负载单元经第四开关柜单元与电力变压器对应端口连接，微网中的电源与负载单元分别设于不同的独立支路；本方案具有调整多端口变压器的多端口间隔离阻抗，改变电源和负载单元等支路间隔离阻抗，减缓各自故障对微网系统的整体影响，可降低微网的故障率；另一方面利用调整多端口电力变压器端口间的匝比，可以调整对应端口的电源接入的工作电压值或负载工作电压值的特点。

技术研发人员：薛建仁,庄平
受保护的技术使用者：南京国信能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12