專(zhuān)利名稱(chēng)：智能微電網(wǎng)供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于供電、配電、用電與電氣化領(lǐng)域，具體涉及的是一種智能微電網(wǎng)供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著建筑電氣系統(tǒng)技術(shù)的飛速發(fā)展，建筑樓宇電力負(fù)荷日益多樣化，節(jié)能降耗的清潔能源如光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電也逐漸廣泛應(yīng)用于建筑樓宇，而負(fù)荷和電源的間歇性對(duì)供電質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生了極其消極的影響，目前還沒(méi)有針對(duì)微電網(wǎng)特性的供電系統(tǒng)，應(yīng)用傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)，使得運(yùn)行方式、系統(tǒng)控制都成為難題，。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，針對(duì)微電網(wǎng)供電的特殊要求，針對(duì)新型能源的廣泛推廣，而提供一種設(shè)計(jì)合理，功能多樣，電能利用高效的智能微電網(wǎng)供電系統(tǒng)。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種智能微電網(wǎng)供電系統(tǒng)，由微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜、分布式電源回路、負(fù)荷回路、儲(chǔ)能回路、有源濾波回路以及能量管理系統(tǒng)構(gòu)成，微電網(wǎng)通過(guò)微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜與上級(jí)電網(wǎng)相連接，微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜與微電網(wǎng)內(nèi)的分布式電源回路、負(fù)荷回路、儲(chǔ)能回路、有源濾波回路相連接，能量管理系統(tǒng)分別與微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜、分布式電源回路、儲(chǔ)能回路相連接。而且，所述微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜包括有并網(wǎng)回路、饋線回路，所述并網(wǎng)回路、饋線回路并排集成安裝在一個(gè)多功能配電柜內(nèi)，所述并網(wǎng)回路包括有雙向計(jì)費(fèi)電度表、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端、并網(wǎng)開(kāi)關(guān)部分、有源濾波器、母線差動(dòng)保護(hù)裝置、電流互感器、電壓互感器以及微電網(wǎng)供電母線，所述雙向計(jì)費(fèi)電度表、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端、有源濾波器、母線差動(dòng)保護(hù)裝置通過(guò)電流互感器與外部供電電路及微電網(wǎng)電路相連用于采集外網(wǎng)電路及微電網(wǎng)電路的電流信號(hào)；所述饋線回路采用抽屜式模塊組件結(jié)構(gòu)，每一抽屜式模塊內(nèi)均包含有饋線斷路器、饋線脫扣器、電流互感器和數(shù)字式電表，所述每一抽屜式模塊一端與供電母線相連，另一端輸出與各回路相連。所述雙向計(jì)費(fèi)電度表安裝在微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜面板的上部，并通過(guò)透視活門(mén)予以保護(hù)，所述電能質(zhì)量檢測(cè)終端安裝在微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜面板的下部，所述電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端的端子排通過(guò)控制電纜與電流互感器的端子排相連，同時(shí)通過(guò)自身ETX板的USB接口實(shí)現(xiàn)信息遠(yuǎn)傳，而且電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端的備用板為多回路提供信息。所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)部分包括有并網(wǎng)斷路器、脫扣器，所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)部分一端與供電母線相連，另一端連接微電網(wǎng)上級(jí)配電站供電電路，所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)部分由螺栓固裝在所述微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的內(nèi)部，并通過(guò)微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜面板上的指示燈表明其工作狀態(tài)，指示燈的工作電壓取自并網(wǎng)斷路器。所述有源濾波器一端通過(guò)電流互感器采集微電網(wǎng)并網(wǎng)處的電流波形信息，另一端通過(guò)饋線回路與微電網(wǎng)供電母線相連接。所述母線差動(dòng)保護(hù)裝置分別通過(guò)控制電纜連接并網(wǎng)回路斷路器和饋線部分，通過(guò)各回路的電流互感器采集各回路的電流，通過(guò)電壓互感器采集母線電壓。所述 每一抽屜式模塊表面安裝有饋線斷路器的工作狀態(tài)指示燈、跳/合閘按鈕、拉動(dòng)把手，該指示燈的工作電壓取自饋線斷路器。所述微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的下部?jī)?nèi)固裝有散熱器，散熱器通過(guò)與之配合，并開(kāi)在微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜下部外殼上的百葉窗與外界熱交換。而且，所述微電網(wǎng)母線差動(dòng)保護(hù)裝置，由故障檢測(cè)判斷部分、微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分連接構(gòu)成，所述故障檢測(cè)判斷部分一方面接入微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路、儲(chǔ)能回路、分布式電源回路的電流量及母線電壓互感器的電壓量進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)，另一方面與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；所述微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分分別與微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路、分布式電源回路、儲(chǔ)能回路、有源濾波回路相連接，通過(guò)保護(hù)跳閘控制各回路的開(kāi)、閉狀態(tài)。所述故障檢測(cè)判斷部分將檢測(cè)情況分為微電網(wǎng)區(qū)外故障和微電網(wǎng)區(qū)內(nèi)故障。所述故障檢測(cè)判斷部分當(dāng)判斷為發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，故障檢測(cè)判斷部分將通過(guò)控制信號(hào)啟動(dòng)微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分，微電網(wǎng)保護(hù)跳閘延時(shí)斷開(kāi)微電網(wǎng)并網(wǎng)回路，故障檢測(cè)判斷部分向微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)發(fā)出告警信號(hào)和模式轉(zhuǎn)換命令。所述故障檢測(cè)判斷部分當(dāng)判斷為發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，故障檢測(cè)判斷部分將控制信號(hào)傳導(dǎo)到所述微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分，保護(hù)跳閘快速發(fā)出跳閘指令，斷開(kāi)微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路、分布式電源回路、儲(chǔ)能回路、有源濾波回路。而且，所述分布式電源回路，是由光伏電源、風(fēng)力電源、低壓防雷模塊、低壓斷路器、并網(wǎng)逆變器所構(gòu)成，所述光伏電源、風(fēng)力電源各通過(guò)低壓防雷模塊、低壓斷路器、并網(wǎng)逆變器、低壓斷路器、低壓防雷模塊與微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的饋線回路相連接，并通過(guò)并網(wǎng)逆變器與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。而且，所述儲(chǔ)能回路由儲(chǔ)能電池經(jīng)雙向并網(wǎng)逆變器與微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的饋線回路連接構(gòu)成，并通過(guò)雙向逆變器與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)進(jìn)行信息交互調(diào)度。而且，所述負(fù)荷回路由照明配電箱、汽車(chē)充電樁、動(dòng)力配電系統(tǒng)構(gòu)成，經(jīng)由微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的饋線回路與微電網(wǎng)母線相連，并通過(guò)各斷路器受能量管理系統(tǒng)控制。而且，所述能量管理系統(tǒng)在微電網(wǎng)中的信息交互是由二次回路實(shí)現(xiàn)，二次回路中包括有，智能終端、后臺(tái)主機(jī)，后臺(tái)主機(jī)通過(guò)各回路的智能終端在各回路的逆變器、斷路器、電流互感器上采集各回路的電流、電壓、有功、無(wú)功和分布式電源的發(fā)電出力、電壓質(zhì)量、逆變器工作狀態(tài)、儲(chǔ)能回路充放電程度。本實(shí)用新型的積極效果是I、本實(shí)用新型涉及的一種基于分布式電源技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù)的新型智能建筑供電系統(tǒng)，包括有分布式電源控制技術(shù)、負(fù)荷分級(jí)控制技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)、微機(jī)保護(hù)技術(shù)系統(tǒng)能量管理技術(shù)、以及諧波治理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了新型電源和新型負(fù)荷在智能樓宇供電系統(tǒng)中的多樣化應(yīng)用，解決了樓宇供電系統(tǒng)的復(fù)雜性對(duì)配電系統(tǒng)的消極影響，使得新型智能樓宇供電能夠?yàn)榕潆姶笙到y(tǒng)所接納，并顯著提高了智能樓宇供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，具有重要推廣示范意義。2、本實(shí)用新型包括微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜、分布式電源回路、負(fù)荷回路、儲(chǔ)能回路、有源濾波回路以及能量管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)孤島運(yùn)行模式和并網(wǎng)運(yùn)行模式的可靠轉(zhuǎn)換，能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)電壓波動(dòng)、諧波影響做出響應(yīng)，為配電大系統(tǒng)所接納；并且該系統(tǒng)具有靈活的調(diào)度可控性，在保證負(fù)荷可靠運(yùn)行和不影響配電系統(tǒng)的前提下，能夠做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，節(jié)能降耗效果明顯，供電性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)，充分解決了新興負(fù)荷(如汽車(chē)充電樁、沖擊性動(dòng)力負(fù)荷等)和新能源在建筑樓宇中的可靠應(yīng)用問(wèn)題，并且通過(guò)新型的儲(chǔ)能技術(shù)使得供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和安全性得到顯著提高。3、本實(shí)用新型創(chuàng)造性地整合了諸多新技術(shù)，如分布式電源技術(shù)、負(fù)荷分級(jí)控制技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)、系統(tǒng)能量管理技術(shù)以及諧波治理技術(shù)等，并且配合上級(jí)配電系統(tǒng)創(chuàng)造了樓宇低壓系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)，保證了各種運(yùn)行模式下的供電可靠性，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面a將光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電作為重要電源引入樓宇供電系統(tǒng)，采用系統(tǒng)能量管理技術(shù)解決間歇式電源與配電系統(tǒng)的運(yùn)行控制和調(diào)度配合問(wèn)題；b創(chuàng)造性地應(yīng)用了大功率鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)，可針對(duì)供電系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)，制定合理而豐富的充放電策略；c采用并網(wǎng)和孤島兩種運(yùn)行模式，可實(shí)現(xiàn)有縫切換或無(wú)縫切換；d負(fù)荷采用分級(jí)運(yùn)行控制方式，將新型的電動(dòng)汽車(chē)充電樁引入到了智能樓宇系統(tǒng)；e創(chuàng)造獨(dú)特的低壓電網(wǎng)微機(jī)保護(hù)，形成了智能樓宇負(fù)荷側(cè)、供電系統(tǒng)和配電大系統(tǒng)的保護(hù)配合方案。

圖I為本實(shí)用新型的系統(tǒng)分布示意圖；圖2為本實(shí)用新型的微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的結(jié)構(gòu)視圖；圖3為本實(shí)用新型微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的并網(wǎng)回路、饋線回路的接線原理圖；圖4為本實(shí)用新型微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的電能質(zhì)量檢測(cè)終端背板接線示意圖；圖5為本實(shí)用新型微電網(wǎng)母線差動(dòng)保護(hù)裝置的方框示意圖；圖6為本實(shí)用新型微電網(wǎng)母線差動(dòng)保護(hù)裝置的線路連接示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合400伏微電網(wǎng)具體實(shí)施方法來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型，下述實(shí)施例是說(shuō)明性的，不是限定性的，不能以下述實(shí)施例來(lái)限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。一種智能微電網(wǎng)供電系統(tǒng)，如圖I所示，是由微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜、分布式電源回路、負(fù)荷回路、儲(chǔ)能回路、有源濾波回路以及能量管理系統(tǒng)構(gòu)成，微電網(wǎng)通過(guò)微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜與上級(jí)電網(wǎng)相連接,微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜與微電網(wǎng)內(nèi)的分布式電源回路、負(fù)荷回路、儲(chǔ)能回路、有源濾波回路相連接，能量管理系統(tǒng)分別與微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜、分布式電源回路、儲(chǔ)能回路相連接。下面對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)中的各個(gè)分系統(tǒng)的構(gòu)造分別進(jìn)行說(shuō)明I、微電網(wǎng)系統(tǒng)專(zhuān)用多功能配電柜，如圖2所示，包括有并網(wǎng)回路11、饋線回路12，所述并網(wǎng)回路、饋線回路并排集成安裝在一個(gè)專(zhuān)用配電柜13內(nèi)，所述并網(wǎng)回路，如圖3所示，包括有雙向計(jì)費(fèi)電度表(DTSD341)9、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端(SN5000D)7、并網(wǎng)開(kāi)關(guān)部分4，有源濾波器6、母線差動(dòng)保護(hù)裝置3、電流互感器23、電壓互感器(400/100) 20以及400伏供電母線8。如圖3所示，所述雙向計(jì)費(fèi)電度表(DTSD341)、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端(SN5000D)、有源濾波器、母線差動(dòng)保護(hù)裝置，通過(guò)電流互感器與外部供電電路及微電網(wǎng)電路相連，用于采集外網(wǎng)電路及微電網(wǎng)電路的電流信號(hào)。如圖2或4所示，所述雙向計(jì)費(fèi)電度表安裝在微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜面板的上部，并通過(guò)透視活門(mén)10予以保護(hù)，所述電能質(zhì)量檢測(cè)終端安裝在微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜面板的下部，所述電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端的端子排通過(guò)控制電纜與電流互感器的端子排相連，同時(shí)通過(guò)自身ETX板的USB接口實(shí)現(xiàn)信息遠(yuǎn)傳，而且電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端的備用板同時(shí)為多回路提供信息。如圖2或3所示，所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)部分包括有并網(wǎng)斷路器(T4N250/4P)22，脫扣器(PD221DS/LSI)21，所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)部分一端與400伏供電母線相連，另一端連接微電網(wǎng)上級(jí) 配電站供電電路；所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)部分由螺栓固裝在所述微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的內(nèi)部，并通過(guò)微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜面板上的指示燈5表明其工作狀態(tài)，指示燈的工作電壓取自并網(wǎng)斷路器。如圖2或3所示，所述有源濾波器通過(guò)電流互感器采集微電網(wǎng)并網(wǎng)處的電流波形信息，同時(shí)通過(guò)饋線回路與微電網(wǎng)供電母線相連接，濾除有害諧波，所述有源濾波器固裝在微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的內(nèi)部。如圖3所示，所述母線差動(dòng)保護(hù)裝置分別通過(guò)控制電纜連接并網(wǎng)回路斷路器22和饋線回路，通過(guò)各回路的電流互感器23、26采集各回路的電流，通過(guò)電壓互感器采集母線電壓。如圖2或3所示，所述400伏供電母線固裝在所述微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的內(nèi)部，并與并網(wǎng)回路斷路器，饋線部分及電壓互感器相連。如圖2或3所示，所述微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的饋線回路采用抽屜式模塊17組件結(jié)構(gòu)，每一模塊內(nèi)均包含有饋線斷路器(T2N160/4P)25、饋線脫扣器24(PD221DS/LSI)、電流互感器26(ALH-0. 66)、數(shù)字式電表27 (PM800).每一抽屜式模塊表面安裝有饋線斷路器的工作狀態(tài)指示燈14、跳/合閘按鈕15、拉動(dòng)把手18，指示燈的工作電壓取自饋線斷路器，所述饋線回路抽屜式模塊由螺栓19固裝在微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的面板上，其一端與400伏供電母線相連，另一端輸出與各回路相連。如圖2所示，所述微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的下部?jī)?nèi)固裝有散熱器2，散熱器通過(guò)與之配合，并開(kāi)在微電網(wǎng)配電柜下部外殼上的百葉窗I與外界熱交換。微電網(wǎng)母線差動(dòng)保護(hù)裝置，如圖5或6所示，是由故障檢測(cè)判斷部分、微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分連接構(gòu)成，所述故障檢測(cè)判斷部分一方面接入微電網(wǎng)并網(wǎng)回路電流(II)、負(fù)荷回路電流(12)、儲(chǔ)能回路電流(13)、分布式電源回路電流(14. . . In)的電流量(引自二次電流5A的電流互感器)及母線電壓互感器的電壓量U (二次電壓為100V的電壓互感器)進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)，另一方面與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)連接，并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所述微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分分別與微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路、分布式電源回路、儲(chǔ)能回路，有源濾波回路相連接。所述故障檢測(cè)判斷部分將檢測(cè)情況分為微電網(wǎng)區(qū)外故障和微電網(wǎng)區(qū)內(nèi)故障，如為區(qū)外故障，所述故障檢測(cè)判斷部分將通過(guò)控制信號(hào)啟動(dòng)微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分，微電網(wǎng)保護(hù)跳閘將通過(guò)斷路器延時(shí)斷開(kāi)微電網(wǎng)并網(wǎng)回路，其它回路不動(dòng)作，同時(shí)故障檢測(cè)判斷部分向微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)發(fā)出告警信號(hào)和模式轉(zhuǎn)換命令。如為區(qū)內(nèi)故障，所述故障檢測(cè)判斷部分將采用工頻變化量電流和電流分相式電流差動(dòng)保護(hù)原理，針對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)不同故障類(lèi)型的故障特征，設(shè)置突變啟動(dòng)及延時(shí)啟動(dòng)雙方案，將控制信號(hào)傳導(dǎo)到所述微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分，通過(guò)各側(cè)斷路器實(shí)現(xiàn)跳閘動(dòng)作，斷開(kāi)微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路及分布式電源回路。如圖5或6所示，所述微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分分別與微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路、分布式電源回路、儲(chǔ)能回路，有源濾波回路相連接，通過(guò) 輔助結(jié)點(diǎn)跳開(kāi)各側(cè)斷路器，通過(guò)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)交互，閉鎖回路或進(jìn)行微電網(wǎng)運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換。下面就微電網(wǎng)區(qū)外故障和微電網(wǎng)區(qū)內(nèi)故障兩種情況作進(jìn)一步描述(I)、微電網(wǎng)發(fā)生區(qū)外故障(市電側(cè)發(fā)生故障):上級(jí)市電發(fā)生故障，并網(wǎng)回路失壓、欠電流，通過(guò)計(jì)算判斷是發(fā)生區(qū)外故障，此時(shí)母線差動(dòng)保護(hù)裝置跳閘回路閉鎖，切至微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)控制策略分析，微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)后臺(tái)發(fā)出運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換命令，并網(wǎng)運(yùn)行模式轉(zhuǎn)為孤島運(yùn)行模式。所有分布式電源和儲(chǔ)能回路的并網(wǎng)逆變器跳閘，運(yùn)行模式由并網(wǎng)的P/Q模式轉(zhuǎn)為孤島的V/F模式，所有分布式電源和儲(chǔ)能回路的并網(wǎng)逆變器合閘，母線差動(dòng)保護(hù)裝置自動(dòng)復(fù)歸。(2)、微電網(wǎng)發(fā)生區(qū)內(nèi)故障如微電網(wǎng)母線A相發(fā)生斷相，A相母線嚴(yán)重失壓，母線差動(dòng)保護(hù)裝置判斷發(fā)生區(qū)內(nèi)故障，此時(shí)跳閘回路快速發(fā)出跳閘質(zhì)量，切除微電網(wǎng)并網(wǎng)回路和所有微電網(wǎng)饋線回路，并向微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)后臺(tái)發(fā)出告警信號(hào)。微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)后臺(tái)接到告警信號(hào)，控制策略關(guān)閉。檢修完成后，手動(dòng)復(fù)歸母線差動(dòng)保護(hù)裝置。2、所述分布式電源回路，如圖I所示，是由光伏電源、風(fēng)力電源、低壓防雷模塊、低壓斷路器、并網(wǎng)逆變器所構(gòu)成，所述光伏電源、風(fēng)力電源各通過(guò)低壓防雷模塊、低壓斷路器、并網(wǎng)逆變器、低壓斷路器、低壓防雷模塊與微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的饋線回路相連接，并通過(guò)并網(wǎng)逆變器與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。3、所述儲(chǔ)能回路，如圖I所示，由儲(chǔ)能電池經(jīng)雙向并網(wǎng)逆變器、與微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的饋線回路模塊相連接，雙向儲(chǔ)能逆變器實(shí)現(xiàn)對(duì)于儲(chǔ)能電池的充放電管理功能，當(dāng)儲(chǔ)能電池通過(guò)雙向儲(chǔ)能逆變器向電網(wǎng)回饋電能時(shí)，可以調(diào)節(jié)回饋的有功功率，當(dāng)儲(chǔ)能電池電壓值低于標(biāo)么值90%的時(shí)候，儲(chǔ)能電池停止放電；當(dāng)儲(chǔ)能電池通過(guò)雙向并網(wǎng)逆變器吸收電能時(shí)，預(yù)充、快充、均充、浮充的電壓可以通過(guò)接口進(jìn)行控制，從而優(yōu)化儲(chǔ)能電池的充電過(guò)程。同時(shí)，雙向并網(wǎng)儲(chǔ)能逆變器在微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，還可進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。4、所述負(fù)荷回路，如圖I所示，是由各種微電網(wǎng)負(fù)荷照明系統(tǒng)、汽車(chē)充電樁、動(dòng)力配電柜等經(jīng)由微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的饋線回路模塊與微電網(wǎng)母線相連，并受能量管理系統(tǒng)控制；根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)，分布式電源回路和儲(chǔ)能電池的出力維持微電網(wǎng)的功率處于平衡狀態(tài)。一方面，在并網(wǎng)狀態(tài)下，可以根據(jù)外部電網(wǎng)與微電網(wǎng)供電系統(tǒng)的交換功率，在分布式電源發(fā)電功率有冗余的情況下，將多余的電能回饋給電網(wǎng)；另一方面，在離網(wǎng)狀態(tài)下，結(jié)合儲(chǔ)能電池的快速調(diào)節(jié)和分布式電源發(fā)電可以保證長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的特點(diǎn)，使得微電網(wǎng)供電系統(tǒng)在一個(gè)良好的電壓和頻率下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。5，所述有源濾波回路，如圖I所示，一端通過(guò)電流互感器采集微電網(wǎng)并網(wǎng)處的電流波形信息，另一端通過(guò)饋線回路與微電網(wǎng)供電母線相連接，濾除有害諧波。6，所述能量管理系統(tǒng)，如圖I所示，是經(jīng)由二次回路，由后臺(tái)主機(jī)通過(guò)智能終端與微電網(wǎng)內(nèi)各回路的逆變器、斷路器、電流互感器相連接。后臺(tái)主機(jī)通過(guò)各回路的智能終端，在各回路的逆變器、斷路器、電流互感器上采集各回路的電流、電壓、有功、無(wú)功等，分布式分布式電源的發(fā)電出力、電壓質(zhì)量、逆變器工作狀態(tài)、儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電程度等。所有智能終端將信息傳至后臺(tái)，能量管理系統(tǒng)通過(guò)自身的控制策略分析計(jì)算，邏輯結(jié)果及動(dòng)作指令通過(guò)智能終端再發(fā)送給各回路，所述能量管理系統(tǒng)的管理回路是由二次回路構(gòu)成，通過(guò)二次回路的智能終端完成信息的交互和控制指令的傳輸，從而實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)主設(shè)備的控制功能，通過(guò)對(duì)多種能源的統(tǒng)一調(diào)度，即能夠滿足用戶對(duì)電能的需求，又可以 實(shí)現(xiàn)高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，系統(tǒng)協(xié)調(diào)考慮分布式發(fā)電、儲(chǔ)能、負(fù)荷，達(dá)到最佳的能源利用和經(jīng)濟(jì)性。
權(quán)利要求1.一種智能微電網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于由微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜、分布式電源回路、負(fù)荷回路、儲(chǔ)能回路、有源濾波回路以及能量管理系統(tǒng)構(gòu)成，微電網(wǎng)通過(guò)微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜與上級(jí)電網(wǎng)相連接，微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜與微電網(wǎng)內(nèi)的分布式電源回路、負(fù)荷回路、儲(chǔ)能回路、有源濾波回路相連接，能量管理系統(tǒng)分別與微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜、分布式電源回路、儲(chǔ)能回路相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能微電網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于所述微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜包括有并網(wǎng)回路、饋線回路，所述并網(wǎng)回路、饋線回路并排集成安裝在一個(gè)多功能配電柜內(nèi)，所述并網(wǎng)回路包括有雙向計(jì)費(fèi)電度表、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端、并網(wǎng)開(kāi)關(guān)部分、有源濾波器、母線差動(dòng)保護(hù)裝置、電流互感器、電壓互感器以及微電網(wǎng)供電母線，所述雙向計(jì)費(fèi)電度表、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端、有源濾波器、母線差動(dòng)保護(hù)裝置通過(guò)電流互感器與外部供電電路及微電網(wǎng)電路相連用于采集外網(wǎng)電路及微電網(wǎng)電路的電流信號(hào)；所述饋線回路采用抽屜式模塊組件結(jié)構(gòu)，每一抽屜式模塊內(nèi)均包含有饋線斷路器、饋線脫扣器、電流互感器和數(shù)字式電表，所述每一抽屜式模塊一端與供電母線相連，另一端輸出與各回路相連； 所述雙向計(jì)費(fèi)電度表安裝在微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜面板的上部，并通過(guò)透視活門(mén)予以保護(hù)，所述電能質(zhì)量檢測(cè)終端安裝在微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜面板的下部，所述電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端的端子排通過(guò)控制電纜與電流互感器的端子排相連，同時(shí)通過(guò)自身ETX板的USB接口實(shí)現(xiàn)信息遠(yuǎn)傳，而且電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端的備用板為多回路提供信息； 所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)部分包括有并網(wǎng)斷路器、脫扣器，所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)部分一端與供電母線相連，另一端連接微電網(wǎng)上級(jí)配電站供電電路，所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)部分由螺栓固裝在所述微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的內(nèi)部，并通過(guò)微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜面板上的指示燈表明其工作狀態(tài)，指示燈的工作電壓取自并網(wǎng)斷路器； 所述有源濾波器一端通過(guò)電流互感器采集微電網(wǎng)并網(wǎng)處的電流波形信息，另一端通過(guò)饋線回路與微電網(wǎng)供電母線相連接； 所述母線差動(dòng)保護(hù)裝置分別通過(guò)控制電纜連接并網(wǎng)回路斷路器和饋線部分，通過(guò)各回路的電流互感器采集各回路的電流，通過(guò)電壓互感器采集母線電壓； 所述每一抽屜式模塊表面安裝有饋線斷路器的工作狀態(tài)指示燈、跳/合閘按鈕、拉動(dòng)把手，該指示燈的工作電壓取自饋線斷路器； 所述微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的下部固裝有散熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能微電網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于所述微電網(wǎng)母線差動(dòng)保護(hù)裝置，由故障檢測(cè)判斷部分、微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分連接構(gòu)成，所述故障檢測(cè)判斷部分一方面接入微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路、儲(chǔ)能回路、分布式電源回路的電流量及母線電壓互感器的電壓量進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)，另一方面與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；所述微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分分別與微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路、分布式電源回路、儲(chǔ)能回路、有源濾波回路相連接，通過(guò)保護(hù)跳閘控制各回路的開(kāi)、閉狀態(tài)； 所述故障檢測(cè)判斷部分將檢測(cè)情況分為微電網(wǎng)區(qū)外故障和微電網(wǎng)區(qū)內(nèi)故障； 所述故障檢測(cè)判斷部分當(dāng)判斷為發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，故障檢測(cè)判斷部分將通過(guò)控制信號(hào)啟動(dòng)微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分，微電網(wǎng)保護(hù)跳閘延時(shí)斷開(kāi)微電網(wǎng)并網(wǎng)回路，故障檢測(cè)判斷部分向微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)發(fā)出告警信號(hào)和模式轉(zhuǎn)換命令； 所述故障檢測(cè)判斷部分當(dāng)判斷為發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，故障檢測(cè)判斷部分將控制信號(hào)傳導(dǎo)到所述微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分，保護(hù)跳閘快速發(fā)出跳閘指令，斷開(kāi)微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路、分布式電源回路、儲(chǔ)能回路、有源濾波回路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的智能微電網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于所述分布式電源回路，是由光伏電源、風(fēng)力電源、低壓防雷模塊、低壓斷路器、并網(wǎng)逆變器所構(gòu)成，所述光伏電源、風(fēng)力電源各通過(guò)低壓防雷模塊、低壓斷路器、并網(wǎng)逆變器、低壓斷路器、低壓防雷模塊與微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的饋線回路相連接，并通過(guò)并網(wǎng)逆變器與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的智能微電網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于所述儲(chǔ)能回路由儲(chǔ)能電池經(jīng)雙向并網(wǎng)逆變器與微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的饋線回路連接構(gòu)成，并通過(guò)雙向逆變器與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)進(jìn)行信息交互調(diào)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的智能微電網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于所述負(fù)荷回路由照明配電箱、汽車(chē)充電樁、動(dòng)力配電系統(tǒng)構(gòu)成，經(jīng)由微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的饋線回路與微電網(wǎng)母線相連，并通過(guò)各斷路器受能量管理系統(tǒng)控制。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能微電網(wǎng)供電系統(tǒng)，是由微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜、能量管理系統(tǒng)、分布式電源回路、負(fù)荷回路、儲(chǔ)能回路以及有源濾波回路所構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)了新型電源和新型負(fù)荷在智能樓宇供電系統(tǒng)中的多樣化應(yīng)用，解決了樓宇供電系統(tǒng)的復(fù)雜性對(duì)配電系統(tǒng)的消極影響，使得新型智能樓宇供電能夠?yàn)榕潆姶笙到y(tǒng)所接納。該系統(tǒng)通過(guò)能量管理系統(tǒng)的控制，微電網(wǎng)專(zhuān)用配電柜的多功能創(chuàng)新，分布式電源回路和儲(chǔ)能回路的合理協(xié)調(diào)作業(yè)，通過(guò)峰谷電價(jià)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)需求側(cè)響應(yīng)調(diào)節(jié)負(fù)荷和分布式電源達(dá)到削峰填谷的目的，同時(shí)通過(guò)并網(wǎng)與孤島模式的轉(zhuǎn)換使微電網(wǎng)的運(yùn)行安全可靠。
文檔編號(hào)H02J3/00GK202550532SQ201220012159
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者于士斌, 于建成, 徐劍, 李芳 , 楊宇全, 郜士其, 黎鵬, 龔博 申請(qǐng)人:天津市電力公司, 天津電力設(shè)計(jì)院