一種多源智能微網(wǎng)在多模式下的能量協(xié)調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種多源智能微網(wǎng)在多模式下的能量協(xié)調(diào)系統(tǒng)，具體涉及一種含風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)的智能微網(wǎng)在多模式下的能量協(xié)調(diào)系統(tǒng)和相關(guān)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]智能微網(wǎng)是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。從微觀看，微網(wǎng)可以看做是小型的電力系統(tǒng)，它具有完整的發(fā)輸配電功能，可以實(shí)現(xiàn)局部的功率平衡和能量優(yōu)化，它與帶有負(fù)荷的分布式發(fā)電系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別在于同時具有并網(wǎng)和獨(dú)立運(yùn)行能力。從宏觀看，微網(wǎng)又可以認(rèn)為是配電網(wǎng)中的一個“虛擬”的電源和負(fù)荷。
[0003]基于光伏、風(fēng)能和儲能裝置的智能微網(wǎng)，其光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電單元的輸出功率具有間歇性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，而負(fù)荷的變化也具有隨機(jī)性，給智能微網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成負(fù)面影響。同時，儲能裝置尤其是大容量的電力儲能裝置往往需要頻繁的吸收和釋放較大功率，如作為常用儲能裝置的蓄電池在頻繁的大功率充放電和深度放電過程中會出現(xiàn)溫度升高，正負(fù)極板上的活性物質(zhì)脫落等現(xiàn)象，導(dǎo)致蓄電池容量積累性虧損，并在短時間內(nèi)快速下降，嚴(yán)重影響蓄電池的使用壽命，以及智能微網(wǎng)正常穩(wěn)定的運(yùn)行。因此，對智能微網(wǎng)中提出一種可以將分布式電源、儲能裝置和負(fù)荷進(jìn)行能量協(xié)調(diào)管理的策略和裝置就顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:針對上述【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能協(xié)調(diào)管理分布式電源、儲能裝置和負(fù)荷之間能量的策略和相關(guān)裝置。
[0005]技術(shù)方案:
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種多源智能微網(wǎng)在多模式下的能量協(xié)調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:包括風(fēng)能AC/DC整流模塊、風(fēng)能電源、儲能DC/DC轉(zhuǎn)換模塊、儲能裝置、光伏DC/DC轉(zhuǎn)換模塊、光伏電源、功率協(xié)調(diào)器；所述風(fēng)力電源通過電纜依次與風(fēng)能AC/DC整流模塊、直流母線連接；所述光伏電源通過電纜依次與光伏DC/DC轉(zhuǎn)換模塊、直流母線連接；所述儲能裝置通過電纜依次與儲能DC/DC轉(zhuǎn)換模塊、直流母線連接；直流母線連接功率協(xié)調(diào)器，功率協(xié)調(diào)器連接交流母線，交流母線并入大電網(wǎng)。所述的功率協(xié)調(diào)器包括三相逆變器、一級輔助模塊。
[0006]所述一級輔助模塊包括輸入電壓反饋電路、STM32處理器、PffM驅(qū)動芯片、電平轉(zhuǎn)換電路、輸出電壓反饋電路、Zigbee無線模塊；三相逆變器電路輸出的AC電壓、電流反饋和DC電壓反饋進(jìn)入STM32系列微處理器進(jìn)行處理，然后通過PffM驅(qū)動芯片產(chǎn)生PffM信號進(jìn)入電平轉(zhuǎn)換電路，進(jìn)入STM32系列微處理器的信號通過Zigbee無線模塊傳遞到單片機(jī)中。
[0007]所述的一種多源智能微網(wǎng)在多模式下的能量協(xié)調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:在所述的風(fēng)能AC/DC整流模塊、儲能DC/DC轉(zhuǎn)換模塊、光伏DC/DC轉(zhuǎn)換模塊上分別連接有二級輔助模塊。
[0008]所述的一種多源智能微網(wǎng)在多模式下的能量協(xié)調(diào)系統(tǒng)，其特征在于:所述的二級輔助模塊包括輸出電壓電流反饋電路、STM32處理器、PffM驅(qū)動芯片、電平轉(zhuǎn)換電路、輸入電壓反饋電路、Zigbee無線模塊；電路輸出的AC電壓、電流反饋和DC電壓反饋進(jìn)入STM32系列微處理器進(jìn)行處理，然后通過PWM驅(qū)動芯片產(chǎn)生PWM信號進(jìn)入電平轉(zhuǎn)換電路，進(jìn)入STM32系列微處理器的信號通過Zigbee無線模塊傳遞到單片機(jī)中。
[0009]優(yōu)點(diǎn)及效果:本發(fā)明提供了一種協(xié)調(diào)管理分布式電源、儲能裝置和負(fù)荷之間能量的策略和相關(guān)裝置，其目的是充分發(fā)揮風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)的互補(bǔ)作用，解決各發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和用戶負(fù)載之間的協(xié)調(diào)和能量調(diào)度問題。
[0010]本發(fā)明通過對分布式電源、儲能裝置和負(fù)荷之間進(jìn)行實(shí)時協(xié)調(diào)，并進(jìn)行能量管理，為用戶提供穩(wěn)定可靠的高質(zhì)量電力能源。
[0011]【附圖說明】:
圖1為本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖；
圖2為本系統(tǒng)中一級輔助模塊示意圖；
圖3為本系統(tǒng)中二級輔助模塊示意圖；
圖中標(biāo)注:101風(fēng)能AC/DC整流模塊、102風(fēng)能電源、103儲能DC/DC轉(zhuǎn)換模塊、104儲能裝置、105光伏DC/DC轉(zhuǎn)換模塊、106光伏電源、107功率協(xié)調(diào)器、201三向逆變器、202PWM驅(qū)動芯片、203STM32處理器、204 —級輔助模塊。
[0012]【具體實(shí)施方式】:
為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征、技術(shù)手段以及所達(dá)到的具體目的、功能，下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0013]本發(fā)明提供了一種包含風(fēng)光儲的智能微網(wǎng)的多模式能量協(xié)調(diào)策略及其裝置。光伏電源和風(fēng)力電源的輸出功率具有間歇性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，因而負(fù)荷的變化也具有隨機(jī)性，給智能微網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成負(fù)面影響。
[0014]如圖1所示:101、風(fēng)能二級輔助模塊和AC/DC裝置102、風(fēng)能電源103、儲能二級輔助模塊和DC/DC裝置104、儲能裝置105、光伏二級輔助模塊和DC/DC裝置106、光伏電源107、功率協(xié)調(diào)器。
[0015]所述風(fēng)能電源產(chǎn)生的交流電經(jīng)過L濾波器，進(jìn)入AC/DC風(fēng)能整流裝置模塊，輸出的直流電并入直流母線；所述儲能裝置輸出的直流電經(jīng)過EMI直流濾波器，進(jìn)入DC/DC裝置模塊，輸出的直流電并入直流母線；所述光伏電源產(chǎn)生的直流電經(jīng)過EMI直流濾波器，進(jìn)入DC/DC裝置模塊，輸出的直流電并入直流母線。
[0016]所述直流母線與協(xié)調(diào)器互相連接，并入直流母線的直流電進(jìn)入?yún)f(xié)調(diào)器，經(jīng)過協(xié)調(diào)器中的逆變裝置，輸出穩(wěn)定的交流電并入交流母線。
[0017]所述交流母線將輸入的交流電可以直接并入大電網(wǎng)的交流母線，也可以經(jīng)過處理直接接入微網(wǎng)負(fù)載。
[0018]本發(fā)明的智能微網(wǎng)結(jié)構(gòu)分為三個部分，第一部分包括分布式電源和濾波整流裝置以及直流母線，第二部分是能量動態(tài)協(xié)調(diào)器，第三部分是交流母線和微網(wǎng)負(fù)載。
[0019]所述第一部分風(fēng)力電源和光伏電源跟直流母線是單向連通，只能是從電源發(fā)出來的電經(jīng)過濾波和整流裝置處理并入直流母線，而不能反向流動。儲能裝置和直流母線是雙向連通，通過DC/DC裝置處理，直流母線和儲能裝置可以實(shí)現(xiàn)能量相互傳遞，以此來保證能量動態(tài)平衡。
[0020]所述第二部分是能量動態(tài)協(xié)調(diào)器。協(xié)調(diào)器與直流母線和交流母線雙向連通，通過協(xié)調(diào)器逆變裝置聯(lián)接直流母線和交流母線，直流母線和交流母線可以向協(xié)調(diào)器輸入直流