一体化风光储微电网装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种微电网装置，特别是一种一体化风光储微电网装置，属于智能微电网技术领域。它包括发电系统、储能系统、箱体、智能配电系统和能量管理系统，其中发电系统依托于箱体布置于箱体外部，储能系统、智能配电系统和能量管理系统均布置于箱体的内部。发电系统、储能系统均电气连接于智能配电系统，发电系统、储能系统、智能配电系统还均通信连接于能量管理系统。该装置将所有设备与箱体集成于一体，提高了微电网装置安装的效率，无需额外进行土建施工、运输安全便捷，还降低了前期建设及后期维护的高昂成本。

Integrated wind and solar power grid device

The utility model discloses a micro grid device, in particular an integrated wind and solar energy storage micro grid device, which belongs to the field of intelligent micro grid technology. It includes power generation system, energy storage system, cabinet, intelligent distribution system and energy management system. The power generation system relies on the box body arranged outside the box, and the energy storage system, intelligent distribution system and energy management system are all placed inside the box body. The power generation system and energy storage system are all connected to the intelligent distribution system, and the power generation system, energy storage system and intelligent distribution system are all connected to the energy management system. The device integrates all the equipment and the box body, improving the efficiency of the installation of the microgrid device, without additional civil construction and transportation safety and convenience, and also reduces the high cost of pre construction and late maintenance.

【技术实现步骤摘要】
一体化风光储微电网装置
本技术涉及一种微电网装置，特别是一种一体化风光储微电网装置，属于智能微电网

技术介绍
面对大电网逐渐展现出的能源与电网分布不均、电网日益复杂、负荷发展过快、负荷特性更趋恒功率化、负荷中心的外受电比例逐步加大等诸多弊端，微电网具有广阔的发展和应用前景，其核心功能是接入风电、太阳能等分布式电源，实现自我控制、保护和管理，实现与用户双向互动，引领智能生活，提供电网的灵活性和安全性，与大电网成为有机的整体，是大电网有力补充和有效支撑。传统微电网的发电系统与储能、配电等其他系统布置区域相隔较远，储能、配电等其他系统布置在土建房内，发电系统的布置则需要额外占用场地或空间，导致传统微电网的布置形式较为复杂，多种设备的运输、安装和场地的占用给微电网建设带来难度，另外微电网产生的电能在输送过程中造成大量的损耗，导致微电网的效率较低。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种一体化风光储微电网装置。该装置采用箱体式布置，将所有系统设备与箱体集成于一体，节省占地。该装置在保证传统微电网优点的同时，还提高了装置安装的效率，无需额外进行土建施工、运输安全便捷、使用简单方便，降低了前期建设及后期维护的高昂成本。为解决上述技术问题，本技术采用如下的技术方案：一体化风光储微电网装置包括发电系统、储能系统、箱体、智能配电系统和能量管理系统。该装置的各个子系统全部依托于箱体布置，其中发电系统附着于箱体外壳布置于箱体的外部，储能系统、智能配电系统和能量管理系统均布置于箱体的内部。所述发电系统、储能系统均电气连接于智能配电系统，所述发电系统、储能系统、智能配电系统还均通信连接于能量管理系统。各装置将其运行状况信息实时传送给能量管理系统。能量管理系统是按用户的需求，遵循微电网的标准规范而开发的管理系统，通过遥测和遥控可以合理调配负荷，实现优化运行，有效节约电能，并有高峰与低谷用电记录，从而为能源管理提供了必要条件。所述能量管理系统控制储能系统的充电和放电，具体如下：所述能量管理系统在所述外部负载的用电负荷小于所述发电系统的发电量时，控制所述储能系统充电，将多余的电能储存在储能系统中；所述能量管理系统在所述外部负载的用电负荷大于所述发电系统的发电量时，控制所述储能系统放电，保证输出足够的电力给外部负载供电。储能系统可以在用电低谷期即低电价储存电能，在用电高峰期即高电价向外供电，利用峰谷电价，降低企业用电成本。所述智能配电系统上还设有三个接口，所述接口分别连接外部电网、外部负载和备用电源。在微电网装置电量不足无法满足外部负载用电时，外部电网作为补充为外部负载供电；当微电网装置电量富余时,可将多余电量输送给外部电网。若是无外部电网可连接且发电系统的输出电量还是小于外部负载的用电负荷，且储能系统存储的电量小于预设的门限值时，所述备用电源还可以协同发电，各种能源相互补充，提高了微电网装置的稳定性。前述的微电网装置还设有无功补偿系统，所述无功补偿系统布置于箱体的内部，所述无功补偿系统电气连接于智能配电系统，所述无功补偿系统还通信连接于能量管理系统。无功补偿系统根据负荷需求配置无功补偿装置的容量，可根据系统功率因数进行动态补偿，同时兼有滤波功能。前述的发电系统由风力发电系统和光伏发电系统组成，所述风力发电系统布置在箱体的一侧，所述光伏发电系统布置在箱体的另一侧或者箱体的顶部。所述风力发电系统和光伏发电系统均电气连接于智能配电系统。前述的发电系统由风力发电系统和光伏发电系统组成，所述风力发电系统和光伏发电系统布置在箱体的同一侧。所述风力发电系统和光伏发电系统均电气连接于智能配电系统。根据不同地区风、光资源不同，可调整风力装机和光伏装机的比例。该装置采用多种可再生能源相结合的发电方式，使得各种能源相互配合，保证该装置可靠、经济运行。前述的风力发电系统包括顺次电气连接的风力发电机、风机整流/卸荷控制器和风机逆变器，所述风机逆变器经导体电气连接于智能配电系统，所述导体为软导线、硬导体、电力电缆等。所述风机整流/卸荷控制器智能检测风力发电机的运行状态，在风机转速过快、输出电压过高或输出电流过大时，采用主动泄荷或者极限短路的方式，使风机工作在正常特性范围内。风机逆变器将风机整流/卸荷控制器输出的直流电转换为交流电，以便于为外部负载供电。前述的光伏发电系统包括光伏组件、光伏逆变器和光伏组件安装支架。所述光伏组件安装支架，可设计成固定式或可收折式。如果所述光伏组件安装支架设计成可收折式，当光伏组件夜间或不工作时可以通过光伏组件安装支架收折在箱体上，收折后为2层，工作时展开。所述光伏组件经光伏逆变器电气连接于智能配电系统，所述光伏逆变器将光伏组件输出的直流电转换为交流电，传送给智能配电系统，以便于为外部负载供电。前述的储能系统由储能电池、双向储能逆变器和电池巡检系统组成，所述储能电池经双向储能逆变器电气连接于智能配电系统，所述储能电池还通信连接于电池巡检系统。电池巡检系统主要对储能电池组中每一只储能电池的端电压进行巡检，对储能电池主要参数指标及工作状态进行在线监测，从而达到及时发现故障及单节失效储能电池的情况，并能根据统计数据进行智能的统一维护与管理。所述储能电池通过双向储能逆变器电气连接于智能配电系统，实现对微电网重要负荷的不间断供电，对系统提供电压支持，保证微电网装置的稳定运行。前述的箱体内还设有隔离墙，所述隔离墙一侧设有储能系统，另一侧设有智能配电系统、无功补偿系统和能量管理系统。所述隔离墙能够将储能系统与箱体内的其他设备隔离开，增加装置运行时的安全系数。与现有技术相比，本技术的有益之处在于，设计了一种集风电、光伏、储能和配电管理系统为一体的微电网装置。该装置采用箱体式布置，将所有系统设备与箱体集成于一体，节省占地，提高了微电网的集成性。相比于传统微电网，一套一体化风光储微电网装置可以在较短时间内完成安装，提高了装置安装的效率，无需额外进行土建施工、运输安全便捷、使用简单方便，降低了前期建设及后期维护的高昂成本。附图说明图1是本技术中微电网装置的箱体布置图；图2是本技术中微电网装置的箱体内设备布置图；图3是本技术中微电网装置的结构示意图；图4是本技术中微电网装置的连接关系示意图。附图标记的含义：1-风力发电系统，101-风力发电机，102-风机整流/卸荷控制器，103-风机逆变器，2-光伏发电系统，201-光伏组件，202-光伏逆变器，203-光伏组件安装支架，3-储能系统，301-储能电池，302-双向储能逆变器，303-电池巡检系统，4-箱体，5-智能配电系统，6-无功补偿系统，7-能量管理系统，8-隔离墙。下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的说明。具体实施方式本技术的实施例1：如图1～图4所示，该种微电网装置包括发电系统、储能系统3、箱体4、智能配电系统5、无功补偿系统6和能量管理系统7。该装置的各个子系统全部依托于箱体4布置，其中发电系统附着于箱体4外壳布置于箱体4的外部，储能系统3、智能配电系统5、无功补偿系统6和能量管理系统7均布置于箱体4的内部。无功补偿系统6根据负荷需求配置无功补偿装置的容量，可根据系统功率因数进行动态补偿，同时兼有滤波功能。该装置的所有设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一体化风光储微电网装置，其特征在于，包括发电系统、储能系统(3)、箱体(4)、智能配电系统(5)和能量管理系统(7)，其中发电系统依托于箱体(4)布置于箱体(4)外部，储能系统(3)、智能配电系统(5)和能量管理系统(7)均布置于箱体(4)的内部；所述发电系统、储能系统(3)均电气连接于智能配电系统(5)，所述发电系统、储能系统(3)、智能配电系统(5)还均通信连接于能量管理系统(7)，所述智能配电系统(5)上还设有三个接口，所述接口分别连接外部电网、外部负载和备用电源。

【技术特征摘要】
1.一体化风光储微电网装置，其特征在于，包括发电系统、储能系统(3)、箱体(4)、智能配电系统(5)和能量管理系统(7)，其中发电系统依托于箱体(4)布置于箱体(4)外部，储能系统(3)、智能配电系统(5)和能量管理系统(7)均布置于箱体(4)的内部；所述发电系统、储能系统(3)均电气连接于智能配电系统(5)，所述发电系统、储能系统(3)、智能配电系统(5)还均通信连接于能量管理系统(7)，所述智能配电系统(5)上还设有三个接口，所述接口分别连接外部电网、外部负载和备用电源。2.根据权利要求1所述的一体化风光储微电网装置，其特征在于，还设有无功补偿系统(6)，所述无功补偿系统(6)布置于箱体(4)的内部，所述无功补偿系统(6)电气连接于智能配电系统(5)，所述无功补偿系统(6)还通信连接于能量管理系统(7)。3.根据权利要求2所述的一体化风光储微电网装置，其特征在于，所述发电系统由风力发电系统(1)和光伏发电系统(2)组成，所述风力发电系统(1)布置在箱体(4)的一侧，所述光伏发电系统(2)布置在箱体(4)的另一侧或箱体(4)的顶部；所述风力发电系统(1)和光伏发电系统(2)均电气连接于智能配电系统(5)。4.根据权利要求2所述的一体化风光储微电网装置，其特征在于，所述发电系统由风力发电系统(1)和光伏发电系统(2)组成，所述风力发电系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹超，张统，卓静，祁希萌，赵雅姣，
申请(专利权)人：中国华电科工集团有限公司，华电中光新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11