一种风光互补路灯与新能源微电网双向互动供电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种风光互补路灯与新能源微电网双向互动供电系统，包括风力发电机、光伏发电组件、路灯、蓄电池、控制器、微电网；风能转化为电能的风力发电机和将光能转化为电能的光伏发电组件安装在路灯的灯杆上；风力发电机和光伏发电组件均通过电线连接在控制器上；路灯和蓄电池均通过电线连接在控制器上；路灯和蓄电池之间通过电线连接在一起；微电网通过电线和控制器相接。本实用新型专利技术通过监测风光互补路灯蓄电池蓄能情况及微电网的负荷峰谷情况，当路灯蓄电池过充时或微电网负荷高峰时将风光所发的电量馈送至微电网，当路灯蓄电池过放时或微电网负荷低谷时则从微电网取电蓄能，提高风光互补路灯及微电网的利用效率并对设备起到保护作用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种供电系统，具体涉及一种风光互补路灯与新能源微电网双向互动供电系统。
技术介绍
党的十三五计划提出推进能源革命的背景下，节能环保产业将扮演经济建设中的重要角色，风光互补道路照明就是这个背景下产生的一个新兴的能源利用领域。全球环境日益恶化，各国都在发展清洁能源。而我国多年以来的经济高速发展，电力一直供不应求，同时大量的火力发电厂也造成环境的污染，然而我国拥有丰富的风能及太阳能资源，路灯作为户外装置，可以将两者结合做成风光互补路灯，无疑会为国家的节能减排起到一定的作用，也能使城市照明有效减少对常规电的依赖。目前微电网项目建设正式被提升至国家层面。国家能源局下发《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见(国能新能〔2015〕265号)》,对新能源微电网示范项目建设提出了具体要求。风能及光能作为新能源微电网中的一员，可以使风光互补路灯也进入这个系统。在路灯的蓄电池电量充满时，将过剩的发电量馈送至微电网，当路灯需要点亮且蓄电池电量不足时，可从电网取电，而当电网负荷低时且路灯蓄电池电量不足时，路灯蓄电池可以用来存储电网过剩的发电量，避免造成浪费。实现风光互补路灯与新能源微电网的双向互动，以更好的整合可再生能源,平衡电网峰谷负荷,从而提高能源的使用效率。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的主要目的在于提供一种风光互补路灯与新能源微电网双向互动供电系统。本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种风光互补路灯与新能源微电网双向互动供电系统，所述供电系统包括：风力发电机、光伏发电组件、路灯、蓄电池、控制器、微电网；风能转化为电能的风力发电机和将光能转化为电能的光伏发电组件安装在路灯的灯杆上；风力发电机和光伏发电组件均通过电线连接在控制器上；路灯和蓄电池均通过电线连接在控制器上；路灯和蓄电池之间通过电线连接在一起；微电网通过电线和控制器相接。在本技术的具体实施例中，所述控制器包括双向互动供电系统模块，电力保护系统模块和通讯系统模块。其中双向互动供电系统模块包括风光互补控制单元和双向调度控制单元；电力保护系统模块包括蓄电池组保护单元、风能发电保护单元、光能发电保护单元、路灯负载保护单元。通讯系统模块通过远程连接电力质量监控中心、电力计量及评估中心、电力安全保障中心、远程集中控制中心。本技术的积极进步效果在于：本技术提供的风光互补路灯与新能源微电网双向互动供电系统，通过监测风光互补路灯蓄电池蓄能情况及微电网的负荷峰谷情况，当路灯蓄电池过充时或微电网负荷高峰时将风光所发的电量馈送至微电网，当路灯蓄电池过放时或微电网负荷低谷时则从微电网取电蓄能，提高风光互补路灯及微电网的利用效率并对设备起到保护作用。可通过通讯设备将风光互补路灯的电力数据传送至服务器进行统计分析，实现对此双向互动供电的运行情况及经济性进行评估。另外，本技术给我国现行开始采用的其他双向互动供电系统提供一种思路及参考。附图说明图1为本技术的外部系统方框图。图2为本技术中的控制器方框原理图。图3为本技术中的双向互动供电系统模块原理图图4为本技术中的电力保护系统模块原理图。图5为本技术的通讯系统模块原理图。具体实施方式下面结合附图给出本技术较佳实施例，以详细说明本技术的技术方案。图1为本技术的外部系统方框图。如图1所示：本技术提供的风光互补路灯与新能源微电网双向互动供电系统，包括风力发电机1、光伏发电组件2、路灯3、蓄电池4、控制器5、微电网6；风能转化为电能的风力发电机1和将光能转化为电能的光伏发电组件2安装在路灯3的灯杆上；风力发电机1和光伏发电组件2均通过电线连接在控制器5上；路灯3和蓄电池4均通过电线连接在控制器5上；路灯3和蓄电池4之间通过电线连接在一起；微电网6通过电线和控制器5相接。本技术的整个系统架构通过灯杆上的小型风力发电机与光伏发电组件，将风能与光能转化为电能，根据需要通过控制器将转化的电能在分配至路灯用电、蓄电池储能或馈送至微电网这些端口间自由切换，并且可以反向从微电网取电以供路灯用电及蓄电池储能，形成双向互动的供电，以此提高双方的能源使用效率。图2为本技术中的控制器方框原理图，如图2所示：本技术中控制器包括：双向互动供电系统模块，电力保护系统模块和通讯系统模块。其中双向互动供电系统模块包含风光互补控制单元和双向调度控制单元，前者满足了风光互补发电的需求，采用最大功率跟踪技术，保证风能和太阳能的最高利用，后者控制着双向互动供电的关系，通过对于风光互补路灯侧及微电网侧的电力数据采样，当路灯蓄电池过充时或微电网负荷高峰时将风光所发的电量馈送至微电网，当路灯蓄电池过放时或微电网负荷低谷时则从微电网取电蓄能。电力保护系统模块包括蓄电池组保护单元、风能发电保护单元、光能发电保护单元、路灯负载保护单元，蓄电池组保护包括过充及过放的保护，风能及光能发电保护主要有超转速、过电压、过电流、雷击、温度、噪声等，路灯负载保护主要有过载保护及短路保护，保护装置根据设定值或远程操控进行动作。通讯系统模块通过远程连接电力质量监控中心、电力计量及评估中心、电力安全保障中心、远程集中控制中心，与这些单位形成数据的交换，电力质量监控中心主要监测风光互补路灯的发电系统及微电网电力输入输出的数据、电力计量及评估中心顾名思义是计量并根据市场上经济数据和经济公式给微电网进行经济评估，电力安全保障中心采集装置上的保护数据并能给微电网提供保护参数以提供后备保护，使得线路更安全，远程集中控制中心对于灯具照明进行远程监控及控制。图3为本技术中的双向互动供电系统模块原理图，如图3所示：本技术中的双向互动供电系统模块，由风光互补控制单元和双向互动供电调度控制单元组成，是整个风光互补路灯与新能源微电网双向互动供电系统的核心组成。其中风光互补控制单元拥有通常风光互补路灯系统中的控制器的功能，可以调配及控制风能发电充电和太阳能发电充电，具有大功率负载的输出能力，可以实现风光互补路灯的两种点灯控制模式：时间控制和光感控制。双向互动供电调度控制单元包含了可以交直流转换的双向整流器、调节电压大小的变压器、以及对于设定值及电力数据采集进行动作处理的微处理器，处理的原则是，根据采集到的风光发电侧蓄电池的电力数据及微电网侧负载大小的数据，做出以下动作：当蓄电池临界于过充状态时，风光发电侧向微电网侧传输电能；当蓄电池临界于过放状态时，微电网侧向风光发电侧传输电能；当检测到微电网处于负载低谷且蓄电池未达到过充状态时，微电网侧向风光发电侧传输电能；当检测到微电网处于负载高峰且蓄电池未达到过放状态时，风光发电侧向微电网侧传输电能。双向互动供电调度控制单元依靠这一套逻辑进行运行，可以在对设备起到保护作用的同时，优化发电的利用效率。图4为本技术中的电力保护系统模块原理图，如图4所示：电力保护系统模块主要是根据风光互补路灯系统自身的特点配置所设的保护装置，保护装置根据设定值或者由通过通讯系统远程的指令进行线路设备的投入运行和停止运行。电力保护系统还能通过各工况所设的传感器采集装置上的保护参数、以及电气设备的投入使用时间和运行状态等数据，利用电力安保通讯系统，将上述数据发送至微电网的电力安全保障中心，通过电力安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风光互补路灯与新能源微电网双向互动供电系统，其特征在于：所述供电系统包括：风力发电机、光伏发电组件、路灯、蓄电池、控制器、微电网；风能转化为电能的风力发电机和将光能转化为电能的光伏发电组件安装在路灯的灯杆上；风力发电机和光伏发电组件均通过电线连接在控制器上；路灯和蓄电池均通过电线连接在控制器上；路灯和蓄电池之间通过电线连接在一起；微电网通过电线和控制器相接。

【技术特征摘要】
1.一种风光互补路灯与新能源微电网双向互动供电系统，其特征在于：所述供电系统包括：风力发电机、光伏发电组件、路灯、蓄电池、控制器、微电网；风能转化为电能的风力发电机和将光能转化为电能的光伏发电组件安装在路灯的灯杆上；风力发电机和光伏发电组件均通过电线连接在控制器上；路灯和蓄电池均通过电线连接在控制器上；路灯和蓄电池之间通过电线连接在一起；微电网通过电线和控制器相接。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，王昊，
申请(专利权)人：上海同祺新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31