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发明专利|一种微电网系统及微电网系统的控制方法

2017-01-18 10:17来源:北极星储能网整理关键词:微电网微电网系统发明专利收藏点赞

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变压器:

用于连接所述变压器的低压端与各可控微电源开关和各可控负荷开关的低压母线;

设置于所述低压母线上的可控电压开关,所述可控电压开关与所述第二负荷控制器相连;

用于连接所述变压器的高压端与外部电网的中压母线;

设置于所述中压母线上的并网/离网控制开关。

7 .根据权利要求6所述的微电网系统,其特征在于,所述微电网系统还包括:

设置在各所述第一区块和各所述第二区块以外的第三负荷控制器,所述第三负荷控制 器和与所述并网/离网控制开关相连,所述第三负荷控制器用于接收所述微电网中央控制 模块所下发的指令;

设置在各所述第一区块和各所述第二区块以外的总数据采集监测单元,所述总数据采 集监测单元和所述第三负荷控制器相连,所述总数据采集监测单元用于:从各第一区块的 数据采集监测单元中获取各第一区块中各微电源的电气参数、各负荷的电气参数、各微电 源的运行状态数据和各负荷的运行状态数据,监测各第一区块的运行状态;并将各微电源 的电气参数、各负荷的电气参数、各微电源的运行状态数据、各负荷的运行状态数据和各第一区块的运行状态数据传输至所述微电网中央控制模块。

8.根据权利要求7所述的微电网系统,其特征在于,所述第一区块和所述第二区块还包 括网络管理单元,所述第一区块的网络管理单元通过用户端通讯总线与所在区块的数据采集监测单元、第二负荷控制器、各微电源控制器和各第一负荷控制器相连,所述第二区块的 网络管理单元通过用户端通讯总线与所在区块的功率型储能微电源控制器相连;

所述微电网系统还包括:

设置于各所述第一区块和各所述第二区块以外的总网络管理单元,所述总网络管理单元通过所述用户端通讯总线与所述总数据采集监测单元和所述第三负荷控制器相连;

设置于各所述第一区块和各所述第二区块以外的系统端通讯变换器,所述系统端通讯变换器、所述总网络管理单元和各所述网络管理单元通过网络通讯总线串接,且所述系统端通讯变换器还通过网络通讯总线与所述微电网中央控制模块相连。

9.根据权利要求8所述的微电网系统,其特征在于,所述网络管理单元包括:

用户端通讯变换器,所述网络管理单元的各用户端通讯变换器、所述系统端通讯变换 器和所述总网络管理单元通过网络通讯总线串接;

通讯管理机,所述通讯管理机通过用户端通讯总线所述用户端通讯变换器相连。

10.根据权利要求1所述的微电网系统,其特征在于,所述微电网中央控制模块包括:

中压储能预测单元,所述中压储能预测单元用于对所述中压储能模块的最大放电功率 进行实时预测;

微电源预测单元,所述微电源预测单元用于对所述微电源单元可供应的功率进行实时 预测;

负荷预测单元,所述负荷预测单元用于对所述负荷单元所需的功率进行实时预测;

与所述中压储能预测单元、所述微电源预测单元和所述负荷预测单元相连的数据库,

所述数据库用于向所述中压储能预测单元、所述微电源预测单元和所述负荷预测单元提供进行实时预测所需要的数据,且所述数据库中预先存储有所述微电网系统的供用能平衡滞环裕量数据;

与所述中压储能预测单元、所述微电源预测单元、所述负荷预测单元和所述数据库相 连的微电网中央控制器,所述微电网中央控制器用于:从所述中压储能预测单元中获取实 时预测的预测数据,根据实时预测的预测数据下发相应的控制指令,控制所述中压储能模 块向所述微电网系统中的全部负荷供电;从所述微电源预测单元和所述负荷预测单元中获 取实时预测的预测数据,并从所述数据库中获取所述供用能平衡滞环裕量数据,根据实时 预测的预测数据及所述微电网系统的供用能平衡滞环裕量不断调整孤岛范围,然后根据所 调整的孤岛范围及所述负荷单元中各负荷的重要性确定所述负荷单元中的需要投入的负 荷和需要切除的负荷,并下发相应的控制指令。

11 .根据权利要求10所述的微电网系统,其特征在于,所述微电源单元包括光伏发电微 电源、风力发电微电源、发电机微电源和能量型储能微电源中的至少一种微电源。

12.根据权利要求11所述的微电网系统,其特征在于,所述微电源单元包括光伏发电微 电源和风力发电微电源中的至少一种微电源; 所述微电源预测单元包括光伏发电预测子单元和风力发电预测子单元中的至少一种 预测子单元,所述微电源预测单元所包括的预测子单元的种类与所述微电源单元所包括的微电源的种类相同;

所述微电网中央控制模块还包括与所述数据库相连的天气预报单元,所述天气预报单 元用于获取天气数据,并将所获取的天气数据作为进行实时预测所需要的一类数据传输至所述数据库。

13.一种微电网系统的控制方法,所述控制方法应用于如权利要求1~12所述的微电网 系统中,其特征在于,所述微电网控制方法包括:

步骤S1:实时预测中压储能模块的最大放电功率、微电源单元中各微电源可供应的功 率、以及负荷单元中各负荷所需的功率;

步骤S2:实时计算所述微电网系统全部负荷所需的总功率;

步骤S3:实时判断所述微电网系统与外部电网之间是否需要断开,如果是,则判断当前 时间点所预测的中压储能模块的最大放电功率是否大于或等于所计算的微电网系统中全 部负荷所需的总功率,如果是,则进入步骤S4,如果否,则进入步骤S7;

步骤S4:计算中压储能模块对所述微电网系统全部负荷的最大供电时间;

步骤S5:断开所述微电网系统与外部电网之间的连接,在所述最大供电时间内,通过所 述中压储能模块对所述微电网系统中全部负荷进行供电,并根据实时预测的微电源单元中 各微电源可供应的功率、负荷单元中各负荷所需的功率确定首次孤岛范围,使所述微电网 系统进入孤岛运行模式;

步骤S6:实时判断微电源单元可供应的功率与当前孤岛范围内所覆盖的全部负荷所需 的功率是否保持平衡,如果否,则重新调整孤岛范围,使微电源单元可供应的功率与调整后 的孤岛范围所覆盖的全部负荷所需的功率重新达到平衡;

步骤S7:保持所述微电网系统与外部电网之间继续连接,所述微电网系统不进行工作。

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