一種應(yīng)用于家庭式能源微網(wǎng)的拓?fù)涞闹谱鞣椒?br>【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全新家庭式能源微網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。如圖一所示，其主要包括微網(wǎng)控制模塊，光伏電池板，光伏逆變器，放逆流裝置，并離網(wǎng)逆變一體機(jī)，儲(chǔ)能系統(tǒng)，充電機(jī)模塊，本地負(fù)載及電壓配電網(wǎng)側(cè)。光伏組件通過光伏并網(wǎng)逆變器接在交流母線，儲(chǔ)能電池通過并離網(wǎng)逆變一體機(jī)接入到交流母線，防逆流裝置檢測(cè)交流母線側(cè)功率流向并通過RS485通信方式控制光伏并網(wǎng)逆變器和并離網(wǎng)逆變一體機(jī)有功和無功輸出，充電器連接交流母線給儲(chǔ)能電系統(tǒng)充電，微網(wǎng)控制模塊負(fù)責(zé)控制整個(gè)系統(tǒng)的充放電控制策略及系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。
【專利說明】
一種應(yīng)用于家庭式能源微網(wǎng)的拓?fù)?br>技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是屬于分布式能源微網(wǎng)領(lǐng)域，主要涉及到一種全新的家庭式能源微網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]微電網(wǎng)是指以分布式發(fā)電技術(shù)為基礎(chǔ)，靠分散型資源的小型電站為主，結(jié)合終端用戶電能質(zhì)量管理和能源梯級(jí)利用技術(shù)形成的小型模塊化，分散式的功能網(wǎng)絡(luò)。微電網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)內(nèi)部電源和負(fù)荷的一體化運(yùn)行，并通過和主電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制，可平滑接入主網(wǎng)或獨(dú)立自治運(yùn)行，充分滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量，供電可靠性和安全性的要求。
[0003]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)于電力的需求越來越大，電力供應(yīng)矛盾愈加突出。電力是一種特殊商品，難以儲(chǔ)存或儲(chǔ)存的成本高，屬于一種即時(shí)生產(chǎn)、即時(shí)消費(fèi)的商品。為了應(yīng)付一天中的高峰需求，供電廠必須按高峰時(shí)間的需求來設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模或供電能力，這就超出低谷期間電能的浪費(fèi)，因此，實(shí)施峰谷不同電價(jià)，可以有效發(fā)揮電價(jià)的杠桿作用，抑制高峰時(shí)期用電量的快速增長(zhǎng)，提高低谷時(shí)候的用電量，從而提高電網(wǎng)和整個(gè)社會(huì)的效益。
[0004]隨著大規(guī)模分布式電站的接入，對(duì)于電網(wǎng)的運(yùn)行和保護(hù)控制帶來了一系列的影響，包括電網(wǎng)安全問題、電能質(zhì)量問題、繼電保護(hù)問題、短路電流問題和對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響等，基于分布式電站給電網(wǎng)帶來的諸多影響，諸多國家或地區(qū)降低或取消光伏電站補(bǔ)貼，甚至不允許分布式電站逆送電能入電網(wǎng)。
[0005]基于此背景下，本發(fā)明提出了一種可以削峰填谷家庭式能源微網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且可以降低分布式電站對(duì)配電網(wǎng)不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種家庭式能源微網(wǎng)拓?fù)洹?br>[0007]本發(fā)明既可以解決分布式電站給配電網(wǎng)側(cè)帶來的諸多不利影響，也可以實(shí)現(xiàn)削峰填谷的功能，符合國家峰谷電價(jià)政策，且循環(huán)壽命長(zhǎng)，控制效果好，成本較低，收益較高。
[0008]本發(fā)明中光伏電池板和光伏并網(wǎng)逆變器可以提供清潔能源，相對(duì)于傳統(tǒng)能源，可以減少二氧化碳和有害物質(zhì)的排放，并且可以能源就地消耗，避免電能在長(zhǎng)距離傳輸中的能量損耗。
[0009]本發(fā)明中儲(chǔ)能系統(tǒng)可以存儲(chǔ)光伏發(fā)電系統(tǒng)中多余的能量，由于分布式能源對(duì)配電網(wǎng)側(cè)帶來一些不利影響，很多國家限制分布式能源逆送電能入電網(wǎng)中，這樣，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以存儲(chǔ)白天光伏發(fā)電系統(tǒng)中多余的能量，避免能量浪費(fèi)。
[0010]本發(fā)明中儲(chǔ)能系統(tǒng)不僅可以存儲(chǔ)光伏發(fā)電系統(tǒng)中多余的能量，還可以在谷電時(shí)吸收配電網(wǎng)側(cè)多余的能量，不僅可以低價(jià)存儲(chǔ)能量，消耗谷電時(shí)電網(wǎng)中多余的能量，避免谷電時(shí)能量的損耗;而且還可以峰電時(shí)向電網(wǎng)釋放能量，支持峰電時(shí)大量能源需求，為用戶節(jié)省賬單。
[0011]本發(fā)明中并離網(wǎng)逆變器一體機(jī)完成儲(chǔ)能系統(tǒng)中電能直流/交流(DC/AC)的轉(zhuǎn)換，可以提供并網(wǎng)和離網(wǎng)兩種模式。
[0012]本發(fā)明中防逆流裝置主要是為了滿足一些國家或地區(qū)電網(wǎng)需求，防止本系統(tǒng)中多余的能量流向配電網(wǎng)側(cè)，對(duì)電網(wǎng)造成一些沖擊。
[0013]本發(fā)明中微網(wǎng)控制模塊主要是完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制和管理。
【附圖說明】
[0014]圖1是一種應(yīng)用于家庭式能源微網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖2是一種應(yīng)用于家庭式能源微網(wǎng)的拓?fù)淇刂茍D。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了更為具體地描述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖2及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案及其相關(guān)工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明:
如圖2所示，一種家庭式微網(wǎng)拓?fù)?，包括，通過充電開關(guān)與交流母線連接的充電機(jī)，通過放電開關(guān)與交流母線連接的并/離網(wǎng)逆變器一體機(jī)；
微網(wǎng)控制模塊采集整個(gè)拓?fù)渲性O(shè)備狀態(tài)，控制充電開關(guān)和放電開關(guān)的開通/關(guān)斷；防逆流裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與配電網(wǎng)側(cè)功率流向。并通過RS485與微網(wǎng)控制模塊進(jìn)行信息交互。并能根據(jù)電網(wǎng)狀態(tài)通過RS485調(diào)節(jié)拓?fù)渲袃膳_(tái)逆變器有功功率和功率因素，進(jìn)行無功補(bǔ)償。
[0017]本實(shí)施方式中，微網(wǎng)控制模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)光伏發(fā)電系統(tǒng)狀態(tài)和峰谷電價(jià)狀態(tài)，根據(jù)不同需求，控制充電開關(guān)和放電開關(guān)的開通和關(guān)斷。當(dāng)光伏系統(tǒng)中多余能量流向電網(wǎng)，微電網(wǎng)控制模塊開啟充電開關(guān)，為儲(chǔ)能系統(tǒng)充電，讓光伏系統(tǒng)能量就地消耗，避免能量傳輸過程損耗。微網(wǎng)控制模塊檢測(cè)到谷電時(shí)，開啟充電開關(guān)，選擇存儲(chǔ)能量，檢測(cè)到峰點(diǎn)時(shí)，開啟放電開關(guān)，選擇釋放能量。
[0018]本實(shí)施方式中，微網(wǎng)控制模塊檢測(cè)到光伏發(fā)電系統(tǒng)功率流向配電網(wǎng)側(cè)是，開啟拓?fù)渲谐潆婇_關(guān)，為儲(chǔ)能系統(tǒng)充電，避免微網(wǎng)系統(tǒng)中多余能量對(duì)電網(wǎng)的沖擊和電網(wǎng)能量傳輸過程中損耗，實(shí)行能量就地消耗。
[0019]本實(shí)施方式中，當(dāng)微網(wǎng)控制模塊檢測(cè)到電網(wǎng)側(cè)停電時(shí)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)切換到離網(wǎng)模式，避免電網(wǎng)停電為用戶帶來的不便。
[0020]本實(shí)施方式中，放逆流檢測(cè)裝置帶有遠(yuǎn)程調(diào)度接口，可供本地電網(wǎng)公司進(jìn)行適當(dāng)能源調(diào)度，向電網(wǎng)中吸收/釋放有功功率和無功功率，保證電網(wǎng)穩(wěn)定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種家庭式能源微網(wǎng)拓?fù)洌鐖D一所示，包含微網(wǎng)控制模塊，光伏電池組件，光伏逆變器，防逆流裝置，并離網(wǎng)逆變一體機(jī)，儲(chǔ)能系統(tǒng)，充電機(jī)模塊及配電網(wǎng)側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的家庭式能源微網(wǎng)拓?fù)?，其特征在于所述的充電機(jī)，包括充電機(jī)和充電開關(guān)，充電機(jī)通過充電開關(guān)連接至交流母線。3.根據(jù)權(quán)利要求2所說的家庭式能源微網(wǎng)拓?fù)?，其特征在于所述的并離網(wǎng)逆變一體機(jī)，包括并離網(wǎng)逆變一體機(jī)和放電開關(guān)，并離網(wǎng)逆變一體機(jī)通過放電開關(guān)連接至交流母線。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的家庭式能源微網(wǎng)拓?fù)?，其特征在?還包括有微網(wǎng)控制模塊，所述的微網(wǎng)控制模塊用于監(jiān)測(cè)微網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)控制充電開關(guān)和放電開關(guān)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的家庭式能源微網(wǎng)拓?fù)?，其特征在于所述的逆變器放逆流裝置，檢測(cè)微電網(wǎng)中電能流向，通過RS485調(diào)節(jié)相應(yīng)逆變器有功和無功輸出功率，或改變拓?fù)渲谐浞烹婇_關(guān)狀態(tài)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的家庭式能源微網(wǎng)拓?fù)洌涮卣髟谟谒龅膬?chǔ)能系統(tǒng)采用鉛酸蓄電池或鋰電池。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的家庭式能源微網(wǎng)拓?fù)洌涮卣髟谟谒龅奈⒕W(wǎng)控制模塊采用ARM。
【文檔編號(hào)】H02J3/32GK105932709SQ201510693983
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2015年10月25日
【發(fā)明人】萬騰飛, 牟英峰
【申請(qǐng)人】無錫美凱能源科技有限公司