含有海水淡化系統(tǒng)的海島微網能量管理系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種海島微網能量管理系統(tǒng)，特別是涉及一種含有海水淡化系統(tǒng)的海島微網能量管理系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]一般海島上都存在淡水資源短缺的問題，因此，除了日常負荷之外，海水淡化裝置是一種比較重要的典型負荷。
[0003]海島微網中的電源一般包含光伏、風機、儲能裝置和柴油發(fā)電機。然而，單一太陽能或風能發(fā)電形式具有很大的間歇性和波動性，雖然儲能裝置可以用來維持微網內能量平衡，但仍不能保證系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定；而柴油發(fā)電機污染較大，作為后備電源，只能在緊急情況下提供支持。
[0004]因此，實有必要提出一種海島微網能量管理系統(tǒng)，其需要優(yōu)先滿足各負荷需求，其次考慮經濟型，保證微網的穩(wěn)定性

【發(fā)明內容】

[0005]為克服上述現有技術存在的不足，本發(fā)明之目的在于提供一種含有海水淡化系統(tǒng)的海島微網能量管理系統(tǒng)，將微網應用布置在不同層次的微網控制器上，結構明晰，具有較強的系統(tǒng)伸縮性和擴展性，經濟合理，穩(wěn)定可靠，具有較強的推廣性。
[0006]為達上述及其它目的，本發(fā)明提出一種含有海水淡化系統(tǒng)的海島微網能量管理系統(tǒng)，該海島微網能量管理系統(tǒng)采用主從控制方式，采取分層實現方式，包括如下三層結構:
[0007]第I層為分布式發(fā)電設備和微網負載的控制器，用于實現微網內能量轉換、微源選擇以及關鍵負荷的采集、低頻/低壓減載功能；
[0008]第2層為一體化的微網保護及協調控制系統(tǒng)，用于實現微網的中央管理功能以及在并網、孤網兩種模式切換條件下的完整的保護控制，以及實現微網在并網/孤網兩種模式間的無縫轉換；
[0009]第3層為海島微網能量管理系統(tǒng)，對分布式發(fā)電供能系統(tǒng)的電源進行優(yōu)化調度，實現微網系統(tǒng)的優(yōu)化運行。
[0010]進一步地，該第I層包括能量轉換系統(tǒng)、微源控制器和負荷控制器，分別用于將管理微網中各種分布式發(fā)電設備的能量轉換、用于并網的微源選擇與負載管理。
[0011]進一步地，該第2層包含微網中央控制器和微網模式控制器，該微網中央控制器用于實現微網的中央管理功能以及在并網、孤網兩種模式切換條件下的完整的保護控制，該微網模式控制器實現微網在并網/孤網兩種模式間的無縫轉換。
[0012]進一步地，該微網中央控制器與該能量轉換系統(tǒng)、該微源控制器和該負荷控制器相連接，通過協調單元級微電源控制器/負荷控制器來實現微網的穩(wěn)定運行。
[0013]進一步地，根據微網對實時性的要求，毫秒、秒級的功能布置在能量轉換系統(tǒng)、微源控制器、負荷控制器。
[0014]進一步地，秒級、分鐘級的功能布置在該微網中央控制器上。
[0015]進一步地，分鐘、小時及以上級的應用布置在該海島微網能量管理系統(tǒng)服務器上。
[0016]進一步地，該微網中的儲能裝置蓄電池(Ι-m)分別連接該能量轉換系統(tǒng)的DC/DC電路進行升壓至較高直流電壓，光伏陣列(1-η)也分別連接該能量轉換系統(tǒng)的DC/DC電路進行升壓至較高直流電壓，該較高直流電壓通過能量轉換系統(tǒng)的DC/AC電路轉換為并網所需交流市電，風機(1-k)直接通過各自的AC/DC/AC電路和開關轉換為并網所需交流市電，并網所需交流市電經升壓變壓器升壓后進行高壓輸送，高壓到達負載地后經降壓變壓器降壓后輸出各負載。
[0017]與現有技術相比，本發(fā)明一種含有海水淡化系統(tǒng)的海島微網能量管理系統(tǒng)將微網應用布置在不同層次的微網控制器上，結構明晰，具有較強的系統(tǒng)伸縮性和擴展性，經濟合理，穩(wěn)定可靠，具有較強的推廣性，同時在微網系統(tǒng)中加入海水淡化系統(tǒng)，在微網內電力過剩時，投入海水淡化裝置，利用多余的電力制造淡水，解決海島淡水不足的問題。并把微網運行的穩(wěn)定性放于首位，優(yōu)先滿足符合需求，最大可能避免了停電帶來的損失。
【附圖說明】
[0018]圖1為一種含有海水淡化系統(tǒng)的海島微網能量管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構圖；
[0019]圖2為本發(fā)明較佳實施例之微網結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下通過特定的具體實例并結合【附圖說明】本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節(jié)亦可基于不同觀點與應用，在不背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾與變更。
[0021]圖1為一種含有海水淡化系統(tǒng)的海島微網能量管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構圖。如圖1所示，本發(fā)明一種含有海水淡化系統(tǒng)的海島微網能量管理系統(tǒng)，采用主從控制方式，綜合考慮負荷、發(fā)電成本、發(fā)電排放、維護費用和收益，采取分層實現方式，按照高級應用功能對時間尺度的不同要求分為3層結構。
[0022]第I層是分布式發(fā)電設備和微網負載的控制器10，包括能量轉換系統(tǒng)(Powerconvers1n system, PCS) 101、微源控制器(Micro source controller, MC) 102和負荷控制器(Load controller，LC) 103，分別用于將管理微網中各種分布式發(fā)電設備的能量轉換、用于并網的微源選擇與負載管理，實現微網內能量轉換、微源選擇以及關鍵負荷的采集、低頻/低壓減載功能。
[0023]第2層是一體化的微網保護及協調控制系統(tǒng)20，包含微網中央控制器(Microgrid central controller, MGCC)201 和微網模式控制器(Microgrid modecontroller, MMC) 202，微網中央控制器(Microgrid central controller, MGCC) 201 用于實現微網的中央管理功能以及在并網、孤網兩種模式切換條件下的完整的保護控制，微網模式控制器(Microgrid mode controller, MMC) 202實現微網在并網/孤網兩種模式間的無縫轉換。
[0024]第3 層是海島微網能量管理系統(tǒng)(Insular microgrid energy managementsystem, IMEMS)30,以實現冷、熱、電、氣各種能源的綜合優(yōu)化，以保證整個微網系統(tǒng)的經濟運行為目標，以滿足安全性、可靠性和供電質量要求為約束條件，對分布式發(fā)電供能系統(tǒng)的電源進行優(yōu)化調度、合理分配出力，實現微網系統(tǒng)的優(yōu)化運行。
[0025]微網中央控制器(MGCC) 201是系統(tǒng)控制的核心，其與能量轉換系統(tǒng)(PCS) 101、微源控制器(MC) 102和負荷控制器(LC) 103相連接，通過協調單元級微電源控制器/負荷控制器來實現微網的穩(wěn)定運