一种风光储微电网模拟实验平台制造技术

技术编号:17783069 阅读:66 留言:0更新日期:2018-04-22 13:42
一种风光储微电网模拟实验平台,由风力发电模拟实验平台、光伏发电模拟实验平台、储能模拟实验平台、负载模拟实验平台、并网实验平台和能量管理系统构成。每个实验平台均由配电模块、电源模拟模块和电力变换模块这三大模块或者其中部分模块构成。能量管理系统与上述各个实验平台相连,能量管理系统控制各个实验平台工作,实现微电网的并离网运行。

【技术实现步骤摘要】
一种风光储微电网模拟实验平台
本专利技术涉及一种风光储微电网模拟实验平台。
技术介绍
近年来,风光储微电网技术发展迅速,电网公司、新能源企业和各大高校纷纷建立了自己的实证示范研究系统。这些示范研究系统由于采用实际的风力发电系统、光伏发电系统、储能系统及能量管理系统,存在以下问题:1)系统造价偏高。光伏发电系统每瓦造价约为7元左右,100kW光伏发电系统造价约为70万元;小型风力发电系统每瓦造价约为20元,100kW的风力发电机组造价约为200万元;储能系统每瓦时造价约为2元,400kWh的储能系统造价约为80万元;包括能量管理系统及配电系统等其他部分,对由100kW风电、100kW光伏、400kWh储能系统构成的微电网总的造价约为400万元左右。2)工程占地较大。光伏发电系统中光伏阵列占地面积较大,250W左右的光伏组件面积约为1.6平方米,对于100kW的光伏发电系统,考虑到阵列间隔等,占地面积根据经纬度和安装方式的不同约为1000平方米左右。3)运行受气候条件影响较大,运行工况单一。风电机组和光伏发电均受气候条件影响限制,有些地方风资源很差,安装了风力发电机组后运行情况不好,示范意义不大;有些地方光照条件不好,安装了光伏发电后,光伏发电效果也不好。另外,受气象条件影响,系统的运行工况非常单一,在起步研究阶段,无法快速掌握不同工况下的系统运行情况。4)蓄电池需要定期维护和更换。储能系统安装后蓄电池需要定期的进行均衡充电,而且每三到五年需要更换一次。5)实验时会消耗大量电力,造成电能浪费。在微电网离网实验时,所有电力被实际负载直接消耗,造成大量的能源浪费。在以上五个问题的制约下,现有的示范系统往往沦为参观的景点,而很少能起到实验研究作用,无法达到设计和建设风光储微电网实验研究平台的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有风光储微电网示范系统造价高、占地大、受气象条件影响、运行工况单一及蓄电池需定期维护和更换的缺点,提出一种风光储微电网模拟实验平台。本专利技术由风力发电模拟实验平台、光伏发电模拟实验平台、储能模拟实验平台、负载模拟实验平台、并网实验平台和能量管理系统构成,每个实验平台均由配电模块、电源模拟模块和电力变换模块这三大模块或者其中部分模块构成,能量管理系统分别与上述各个实验平台相连接,能量管理系统控制各个实验平台的工作,实现微电网的并离网运行。所述风力发电模拟实验平台的配电模块为第一配电变压器,电源模拟模块为风力发电模拟系统,电力变换模块为风力发电变流器。风力发电模拟实验平台中,第一配电变压器的一端与0.4kV电网母线相连,第一配电变压器的另一端与风力发电模拟系统的一端相连,风力发电模拟系统的另一端与风力发电变流器的一端相连,风力发电变流器的另一端与并网实验平台的并网开关的一端相连。光伏发电模拟实验平台的配电模块为第二配电变压器,电源模拟模块为光伏发电模拟系统,电力变换模块为光伏并网逆变器。光伏发电模拟实验平台中,第二配电变压器的一端与0.4kV电网母线相连,第二配电变压器的另一端与光伏发电模拟系统的一端相连,光伏发电模拟系统的另一端与光伏并网逆变器的一端相连,光伏并网逆变器的另一端与并网实验平台的并网开关的一端相连。储能模拟实验平台的配电模块为第三配电变压器,电源模拟模块为储能模拟系统,电力变换模块为储能变流器。储能模拟实验平台中第三配电变压器的一端与0.4kV电网母线相连,第三配电变压器的另一端与储能模拟系统的一端相连,储能模拟系统的另一端与储能变流器的一端相连,储能变流器的另一端与并网实验平台的并网开关的一端相连。负载模拟实验平台的配电模块为第四配电变压器,电源模拟模块为负载模拟系统,负载模拟实验平台没有设置电力变换模块。负载模拟实验平台中第四配电变压器的一端与0.4kV电网母线相连,第四配电变压器的另一端与负载模拟系统的一端相连,负载模拟系统的另一端与并网实验平台的并网开关的一端相连。并网实验平台中的电源模拟模块为并网变压器,电力变换模块为并网开关,并网实验平台没有配电模块。并网实验平台中第五配电变压器与0.4kV电网母线相连,第五配电变压器的另一端与并网开关的一端相连,并网开关的另一端与负载模拟实验平台中的负载模拟系统、储能模拟实验平台中的储能变流器、光伏发电模拟实验平台中的光伏并网逆变器及风力发电模拟实验平台中的风电变流器相连。能量管理系统负责管理整个风光储微电网模拟实验平台的运行,实现并网、离网等不同运行模式下系统的功率调度。能量管理系统分别与风力发电模拟系统、风力发电变流器、光伏发电模拟系统、光伏并网逆变器、储能模拟系统、储能变流器以及负载模拟系统相连。与现有的实验平台方向相比,本专利技术的效果:1)可以根据实验研究的需要设置系统运行工况,功率变化不会受到天气影响,提高实验的便利性;2)无需安装实际的风力发电机组和光伏发电阵列,无需采购储能蓄电池,整个系统造价大大降低,而且减少了蓄电池带来的环境和不安全影响;同时不需要定期维护和更换蓄电池,降低了实验平台的维护成本;3)节省风力发电机组和光伏发电阵列使得整个模拟实验平台可以安装在室内,减少整体占地面积;4)整个系统实现了能量闭环流动,在工作时不会消耗负载额定容量的功率,只需要消耗少量的线缆损耗,节能效果突出。附图说明图1是风光储微电网模拟实验平台示意图;图2是风力发电实验系统示意图;图3是光伏发电实验系统示意图;图4是储能实验系统示意图;图5是负载模拟系统示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式进一步说明本专利技术。如图1所示,本专利技术由风力发电模拟实验平台、光伏发电模拟实验平台、储能模拟实验平台、负载模拟实验平台、并网实验平台和能量管理系统构成。每个实验平台均由配电模块、电源模拟模块和电力变换模块这三大模块或者其中部分模块构成,能量管理系统与上述各个实验平台相连。如图1所示,风力发电模拟实验平台的配电模块为第一配电变压器1,电源模拟模块为风力发电模拟系统,电力变换模块为风力发电变流器。风力发电模拟实验平台中,第一配电变压器1的一端与0.4kV电网母线相连,第一配电变压器1另一端与风力发电模拟系统的一端相连,风力发电模拟系统的另一端与风力发电变流器的一端相连,风力发电变流器的另一端与并网实验平台的并网开关的一端相连。能量管理系统与风力发电模拟系统、风力发电变流器相连接。如图2所示,风力发电模拟系统由拖动变频器、拖动电机和发电机构成。拖动变频器与拖动电机的一端相连,拖动电机的另一端与发电机相连;风力发电变流器由AC/DC变换模块与DC/AC变换模块构成,AC/DC变换模块与DC/AC变换模块相连。如图1所示,光伏发电模拟实验平台的配电模块为第二配电变压器2,电源模拟模块为光伏发电模拟系统,电力变换模块为光伏并网逆变器。光伏发电模拟实验平台中,第二配电变压器2的一端与0.4kV电网母线相连,第二配电变压器2的另一端与光伏发电模拟系统的一端相连,光伏发电模拟系统的另一端与光伏并网逆变器的一端相连,光伏并网逆变器的另一端与并网实验平台的并网开关一端相连能量管理系统与光伏发电模拟系统、光伏并网逆变器相连接。如图3所示,光伏发电模拟系统的主回路由AC/DC变换模块构成,光伏并网逆变器由DC/AC变换模块构成。AC/DC变换模块与DC/AC本文档来自技高网
...
一种风光储微电网模拟实验平台

【技术保护点】
一种风光储微电网模拟实验平台,其特征在于:所述的风光储微电网模拟实验平台由风力发电模拟实验平台、光伏发电模拟实验平台、储能模拟实验平台、负载模拟实验平台、并网实验平台和能量管理系统构成;每个实验平台均由配电模块、电源模拟模块和电力变换模块这三大模块或者其中部分模块构成,能量管理系统与上述各个实验平台相连,能量管理系统控制各个实验平台工作,实现微电网的并离网运行。

【技术特征摘要】
1.一种风光储微电网模拟实验平台,其特征在于:所述的风光储微电网模拟实验平台由风力发电模拟实验平台、光伏发电模拟实验平台、储能模拟实验平台、负载模拟实验平台、并网实验平台和能量管理系统构成;每个实验平台均由配电模块、电源模拟模块和电力变换模块这三大模块或者其中部分模块构成,能量管理系统与上述各个实验平台相连,能量管理系统控制各个实验平台工作,实现微电网的并离网运行。2.如权利要求1所述的风光储微电网模拟实验平台,其特征在于:所述的风力发电模拟实验平台的配电模块为第一配电变压器(1),电源模拟模块为风力发电模拟系统,电力变换模块为风力发电变流器;第一配电变压器(1)的一端与0.4kV电网母线相连,第一配电变压器(1)的另一端与风力发电模拟系统的一端相连,风力发电模拟系统的另一端与风力发电变流器的一端相连,风力发电变流器的另一端与并网实验平台的并网开关的一端相连;能量管理系统与风力发电模拟系统、风力发电变流器相连接。3.如权利要求2所述的风光储微电网模拟实验平台,其特征在于:所述的风力发电模拟系统由拖动变频器、拖动电机和发电机构成;拖动变频器与拖动电机的一端相连,拖动电机的另一端与发电机相连;风力发电变流器由AC/DC变换模块与DC/AC变换模块构成,AC/DC变换模块与DC/AC变换模块相连。4.如权利要求1所述的风光储微电网模拟实验平台,其特征在于:所述的光伏发电模拟实验平台的配电模块为第二配电变压器(2),电源模拟模块为光伏发电模拟系统,电力变换模块为光伏并网逆变器;第二配电变压器(2)的一端与0.4kV电网母线相连,第二配电变压器(2)的另一端与光伏发电模拟系统的一端相连,光伏发电模拟系统的另一端与光伏并网逆变器的一端相连,光伏并网逆变器的另一端与并网实验平台的并网开关的一端相连;能量管理系统与光伏发电模拟系统、光伏并网逆变器相连接;所述的光伏发电模拟系统的主回路由AC/DC变换模块构成,光伏并网逆变器由DC/AC变换模块构成;AC/DC变换模块与DC/AC变换模块连接。5.如权利要求1所述的风光储微电网模拟实验平台,其特征在于:所述的储能模拟实验平台的配电模块为第三配电变压器(3),电源模拟模块为储能模拟系统,电力变换模块为储能变流器;储能模拟实验平台中第三配电变压器(3)的一端与0.4kV电网母线相连,第三配电变压器(3)的另一端与储能模拟系统的一端相连,储能模拟系统的另一端与储能变流器的一端相连,储能变流器的另一端与并网实验平台的并网开关一端相连;能量管理系统分别与储能模拟系统、储能变流器连接;所述的储能模拟系统由AC/DC变换模块...

【专利技术属性】
技术研发人员:付勋波许洪华
申请(专利权)人:北京科诺伟业科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1