一种产业区型风光储充微电网系统技术方案

本发明专利技术属于微电网技术领域，其公开了一种产业区型风光储充微电网系统，包括主电网电源、微电网主干线、风力发电系统、光伏发电系统、储能系统、负载系统，所述的主电网电源与微电网主干线通过并网开关电连接，所述的风力发电系统、光伏发电系统、储能系统、负载系统并联至微电网主干线；所述的储能系统包括并联的铅酸电池储能子系统、锂电池储能子系统、超级电容储能子系统。本发明专利技术的目的在于提供一种产业区型风光储充微电网系统，该系统采用联的铅酸电池储能子系统、锂电池储能子系统、超级电容储能子系统可以有效的提高储能效率、降低储能成本，并且和多种形式的发电系统配合，可以有效的提高园区的自然能源的综合利用情况。

【技术实现步骤摘要】
一种产业区型风光储充微电网系统
本专利技术涉及微电网
，特别是一种产业区型风光储充微电网系统。
技术介绍
微电网在现在是研究得比较多的一个电力系统的细分领域。微电网，也译为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷及监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护及管理的自治系统，它作为完整的电力系统，依靠自身的控制及管理供能实现功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量治理等方面的功能。它既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。微电网的特性非常符合当下中国电力工业的发展需求，是解决中国电力工业发展问题的优质选择，也是我国进一步提高清洁能源渗透率及利用效率，改善能源结构转型的重要载体。作为能源互联网概念的关键节点，它是新一轮电改中‘配售电侧放开’的一种具体形式。微电网日益成为缓解新能源消纳难题及克服大电网自身缺陷的最有利补充。我国微电网处于起步阶段，主要以试点项目为主，开展了一部分微电网示范工程建设以及相关关键技术研究，研究主要集中在偏远地区、并网型微电网及无电区、岛屿型独立微电网。针对于工业园的微电网建设，现在正处于起步阶段。CN201310249902.4公开了一种工业园区风光储微网系统，其主要技术特点是：包括风光发电装置、发电系统测控终端、储能单元、逆变装置和远端控制主站，风光发电装置的输入端与风能装置及太阳能装置相连接，风光发电装置与发电系统测控装置，储能单元与逆变装置相连接，风光发电装置输出端及逆变装置的输出端接入到电网中或者连接到负载为其供电，发电系统测控终端与逆变装置相连接，发电系统测控装置与远端控制主站相连接。该方案能够有效地将风力发电、光伏发电、储能、离网逆变、并网馈电等功能集成在一起，实现多功能电能变换功能；具有节能环保、成本低、效率高且性能稳定等特点。CN201210162634.8公开了一种基于微电网的园区能源网能量优化管理系统及其实现方法。该能量优化管理系统由园区能源调度和微电网能量管理来实现，微电网能量管理系统为三层结构：微网能量调度层、微电网集中控制层，微电源、储能和负荷就地控制层。能量优化管理方法的约束条件由微电网集中控制层来保证，各微电源或储能的出力由微电网中央控制器中的微电源与储能协调控制策略来决定；目标函数包含三个不同等级的子目标函数集，通过基于权重的多目标优化算法计算各种状态下的目标函数值，该方案克服了分布式电源随机性和间歇性的缺陷，解决了园区能源网中多个微电网之间以及微电网内多种微电源之间的互补问题，实现了清洁能源的最优化利用和系统能效最大化。上述的两个技术方案在微电网的建设方面具有重要的指导意义。但是现有的微电网建设过程中，存在的缺陷之一在于，在采用并网发电或者孤网供电过程中，大多采用单一的发电、储能系统，其效率低、成本高。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种产业区型风光储充微电网系统，该系统采用联的铅酸电池储能子系统、锂电池储能子系统、超级电容储能子系统可以有效的提高储能效率、降低储能成本，并且和多种形式的发电系统配合，可以有效的提高园区的自然能源的综合利用情况。其具体方案为：一种产业区型风光储充微电网系统，包括主电网电源、微电网主干线、风力发电系统、光伏发电系统、储能系统、负载系统，所述的主电网电源与微电网主干线通过并网开关电连接，所述的风力发电系统、光伏发电系统、储能系统、负载系统并联至微电网主干线；其特征在于，所述的储能系统包括并联的铅酸电池储能子系统、锂电池储能子系统、超级电容储能子系统。在上述的产业区型风光储充微电网系统中，还包括有源电力滤波器APF；所述的有源电力滤波器APF与储能系统并联至微电网主干线。在上述的产业区型风光储充微电网系统中，所述的风力发电系统包括并联的水平轴风力发电子系统、垂直轴风力发电子系统。在上述的产业区型风光储充微电网系统中，所述的光伏发电系统包括并联的单晶硅光伏发电子系统、多晶硅光伏发电子系统、薄膜光伏发电子系统、玻璃幕墙光伏发电子系统。在上述的产业区型风光储充微电网系统中，所述的负载系统包括并联的重要设备负载子系统、用电尖峰负载子系统、日常照明负载子系统。在上述的产业区型风光储充微电网系统中，还包括与储能系统并联的充电桩，所述的充电桩包括并联的电动汽车交流慢充桩、电动汽车直流快充桩。在上述的产业区型风光储充微电网系统中，所述的电动汽车直流快充桩、风力发电系统、光伏发电系统、储能系统与微电网主干线之间均设有变流逆变器。在上述的产业区型风光储充微电网系统中，还包括微电网能量管理系统EMS；所述的微电网能量管理系统EMS与所述的变流逆变器通信连接。在上述的产业区型风光储充微电网系统中，还包括微电网系统控制器MGCC与微电网运行模式控制器MSC；所述的风力发电系统、光伏发电系统、储能系统分别配套设有微电源控制器MC；所述的负载系统、有源电力滤波器APF、充电桩均分别配套设有负荷控制器LC；所述的并网开关配套设有并网开关控制器SC；所述的微电网能量管理系统EMS与微电网系统控制器MGCC与微电网运行模式控制器MSC通信连接；所述的微电源控制器MC、负荷控制器LC分别与微电网能量管理系统EMS通信连接；所述的微电源控制器MC、负荷控制器LC分别与微电网系统控制器MGCC通信连接；所述的并网开关控制器SC与微电网能量管理系统EMS、微电网系统控制器MGCC通信连接。在上述的产业区型风光储充微电网系统中，所述的风力发电系统、光伏发电系统、储能系统、负载系统、有源电力滤波器APF、充电桩与微电网主干线之间分别设有控制开关。本专利技术的有益效果在于：(1)储能系统中采用铅酸电池储能、锂电池储能及超级电容储能三种储能方式进行混合配置储能，优点有：电池储能能量密度高，但其功率密度较低，可满足风电、光伏发电系统对能量密度的要求，但难以满足系统动态响应性能要求；超级电容储能功率密度高，但其能量密度较低；因此采用超级电容及电池组成的混合储能系统，整合了两种储能方式的优点，弥补了两种储能技术的缺点，完善了储能系统的性能，满足了微电网系统性能要求；两者混合使用，可以减少电池放电循环次数，减少对电池的损耗，增加电池使用寿命；铅酸电池价格低便宜但循环次数低，锂电池价格高便宜但循环次数长，进行价格低、使用寿命短及价格高、使用寿命长的储能设备合理混合配置，使整个储能系统性价比最优，运作方式最灵活。(2)优选地，采用有源滤波器APF及储能装置联合运行的方式来提高微网电能质量，其中有源滤波器接在分布式电源逆变器出口侧，其电流检测采用ip-iq法，跟踪控制采用无差拍控制与空间矢量脉冲宽度调制的方法，滤除谐波电流，提高电能质量。(3)优选地，风力发电系统中采用水平轴风力发电系统及垂直轴风力发电系统两种不同的风电技术，以解决产业区内风力资源复杂的问题，使风力发电利用率最大优化；光伏发电系统中采用建筑屋顶、地面、建筑幕墙及电动汽车充电桩棚顶等多种形式的光伏发电；其中对应采用了单晶硅、多晶硅、光伏幕墙及薄膜等不同的光伏技术；多种技术的综合应用使光伏利用率最大优化。配置了风力发电系统、光伏发电系统及储能系统，实现能源多能互补，打破了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种产业区型风光储充微电网系统，包括主电网电源、微电网主干线、风力发电系统、光伏发电系统、储能系统、负载系统，所述的主电网电源与微电网主干线通过并网开关电连接，所述的风力发电系统、光伏发电系统、储能系统、负载系统并联至微电网主干线；其特征在于，所述的储能系统包括并联的铅酸电池储能子系统、锂电池储能子系统、超级电容储能子系统。

【技术特征摘要】
1.一种产业区型风光储充微电网系统，包括主电网电源、微电网主干线、风力发电系统、光伏发电系统、储能系统、负载系统，所述的主电网电源与微电网主干线通过并网开关电连接，所述的风力发电系统、光伏发电系统、储能系统、负载系统并联至微电网主干线；其特征在于，所述的储能系统包括并联的铅酸电池储能子系统、锂电池储能子系统、超级电容储能子系统。2.根据权利要求1所述的产业区型风光储充微电网系统，其特征在于，还包括有源电力滤波器APF；所述的有源电力滤波器APF与储能系统并联至微电网主干线。3.根据权利要求1所述的产业区型风光储充微电网系统，其特征在于，所述的风力发电系统包括并联的水平轴风力发电子系统、垂直轴风力发电子系统。4.根据权利要求1所述的产业区型风光储充微电网系统，其特征在于，所述的光伏发电系统包括并联的单晶硅光伏发电子系统、多晶硅光伏发电子系统、薄膜光伏发电子系统、玻璃幕墙光伏发电子系统。5.根据权利要求1所述的产业区型风光储充微电网系统，其特征在于，所述的负载系统包括并联的重要设备负载子系统、用电尖峰负载子系统、日常照明负载子系统。6.根据权利要求1-5任一所述的产业区型风光储充微电网系统，其特征在于，还包括与储能系统并联的充电桩，所述的充电桩包括并联的电动汽车交流慢充桩、电动汽车直流快充桩。7.根据权利要求6所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张树宏，张宏阳，王玥，谭开平，謝元龙，潘国元，
申请(专利权)人：清远电力规划设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44