一种交直流混合微电网系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种交直流混合微电网系统，包括380V三相交流微网、600V直流微网和隔离变压器；380V三相交流微网中的380V交流母线依次通过电气开关、隔离变压器与配电网相连；600V直流微网通过50KW双向AC/DC设备与380V交流母线相接；380V三相交流微网包括单晶硅太阳能设备、多晶硅太阳能设备、非晶硅太阳能设备、微型风力发电机和柴油发电机；600V直流微网包括单晶硅太阳能设备、多晶硅太阳能设备、铁锂电池和超级电容；单晶硅太阳能设备、多晶硅太阳能设备、铁锂电池和超级电容分别通过DC/DC设备与600V直流母线相连。该交直流混合微电网系统集成度高，能兼容多种发电设备。

【技术实现步骤摘要】
一种交直流混合微电网系统
本技术涉及一种交直流混合微电网系统。
技术介绍
现有的发电和储能系统，一般只是具有单个种类的发电设备以及单个种类的储能设备，并且将多余的电能反馈到电网中；这种系统，虽然能满足一部分用户的需求，但是功能较为单一，兼容性不佳，无法普适性地推广应用，因此，有必要设计一种交直流混合微电网系统。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种交直流混合微电网系统，该交直流混合微电网系统集成度高，系统具备可扩展性。技术的技术解决方案如下：一种交直流混合微电网系统，包括380V三相交流微网、600V直流微网和隔离变压器。380V三相交流微网中的380V交流母线依次通过电气开关、隔离变压器与配电网相连；600V直流微网通过50KW双向AC/DC设备与380V交流母线相接；380V三相交流微网包括单晶硅太阳能设备、多晶硅太阳能设备、非晶硅太阳能设备、微型风力发电机和柴油发电机。单晶硅太阳能设备、多晶硅太阳能设备和非晶硅太阳能设备分别通过各自对应的DC/AC设备与380V交流母线连接。微型风力发电机和柴油发电机分别通过各自对应的AC/AC设备与380V交流母线连接。600V直流微网包括单晶硅太阳能设备、多晶硅太阳能设备、铁锂电池和超级电容。单晶硅太阳能设备、多晶硅太阳能设备、铁锂电池和超级电容分别通过各自对应的DC/DC设备与600V直流母线相连。交直流混合微电网系统还包括环境监测装置，环境监测装置包括设置在各设备处的温度传感器和用于汇总各温度传感器采集数据的MCU，所有的温度传感器均与MCU相连。所述的电气开关为接触器或断路器。交直流混合微电网系统还包括监控装置；监控装置包括设备状态采集模块、交换机和服务器；状态采集模块用于采集各设备的工作状态和开关设备的开关状态；所述的各设备是指DC/DC设备和AC/AC设备，开关设备是指电气开关；设备状态采集模块通过交换机与服务器相连；工程师站与操作员站与交换机相连。交换机为WiFi交换机。DC/DC设备和AC/AC设备设有电控开关，电控开关的控制端与交换机相连，通过远程控制各设备的投切。风力发电机安装在支架上，支架包括田字形的水平设置的底框，底框的中心处设有用于支撑风力发电机的竖直方向上设置的支柱；支柱的顶部设有安装盘，底框的外框架包括4根依次相连的横杆，安装盘与4根横杆之间设有4根斜向支撑杆。采用这种支架能稳定的支持风力发电机。本技术交直流混合微电网系统将单晶硅太阳能设备、多晶硅太阳能设备、非晶硅太阳能设备、微型风力发电机和柴油发电机集成到一起，另外，还将铁锂电池和超级电容集成到系统中，涉及多种发电和储能设备，兼容性好，功能丰富，可以充分利用清洁能源，而且通过交流母线和直流母线进行馈电，多余的电能能反向输出到电网中，因此，这种交直流混合微电网系统是一种集成度高，易于实施，且兼容性好，灵活性好的发电和储能系统，易于推广实施，充分使用清洁能源，具有显著的社会效益和经济效益。附图说明图1为交直流混合微电网系统的总体结构示意图；图2为单晶硅发电系统的原理框图；图3为风力发电机支架的结构示意图，图中，1底框，2支柱，3横杆，4斜向支撑杆，5安装盘。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术做进一步说明。实施例1：一、交直流混合微电网系统如图1，交直流混合微电网由一条三相380V的交流母线和一条DC800V的直流母线组成，交流母线由10kW单晶硅、10kW多晶硅、3kW非晶硅、3kW风力发电机组、10kW模拟柴油发电机组、模拟故障系统、用户负载和30kW模拟负载组成，直流母线由4kW的单晶硅、4kW多晶硅、50kWh的磷酸铁锂电池电池储能、50kW10s的超级电容储能、模拟故障系统、用户直流负载和20kW直流模拟负载组成，交直流母线通过50kW的储能变流器连接再经过公共连接点(PointofCommonCoupling)PCC并网。交直流混合微网由一条交流母线和一条直流母线组成，交流母线为三相380V，交流母线上并接了10kW单晶硅发电系统、10kW多晶硅发电系统、3kW非晶硅发电系统、3kW风力发电机组系统、10kW的柴油模拟发电机系统和负荷系统以及模拟故障系统组成。二、单晶硅发电系统单晶硅发电系统主要采集太阳能电池组串输出的电压和电流参数、逆变器运行状态参数、单晶硅发电系统并网交流电量和质量参数以及所处的环境因素如辐射强度、温度等。单晶硅发电系统包括发电模块、逆变模块、检测模块和控制模块；所述的发电模块通过直流断路器与逆变模块的直流侧相连；逆变模块的交流侧通过交流断路器与交流负载或电网连接；发电模块由多个单晶硅光伏组件串联而成；检测模块包括辐照传感器、电压表、电流表和三相电能表；控制模块为MCU；辐照传感器、电压表、电流表和三相电能表均与MCU相连；发电模块由20个单晶硅光伏组件串联而成；发电模块为多个，多个发电模块优选为并联连接关系；发电模块为2个；发电模块处安装有防雷器；还包括设置在发电模块处的温度传感器，温度传感器与MCU相连。MCU为基于Modbus-TCP的分布式控制器，逆变模块为单晶硅并网逆变器，型号为SG10KTL。直流断路器和交流断路器受控于MCU。直流电流表电压表直流电流表和直流电压表一方面实时显示组串输出的电压电流，方便用户直观观测；一方面通过模拟量传送给单晶硅Modbus-TCP分布式控制器。直流电流表和直流电压表采用LED数码管显示直流电压和电流，直流电流表和电压表采用苏州迅鹏仪器仪表有限公司专门为太阳能光伏发电系统开发的仪表。有精度高、体积轻巧、外型美观、安装方便、抗干扰能力强等特点。直流电流表的型号为：SPA-96BDA，直流电压表的型号为：SPA-96BDV。三相电量表三相电量表，又称三相电能表。主要是测量单晶硅发电系统馈送到电网的电量，同时还可以监测逆变器输出的相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率和有功电度、无功电度并通过通讯的方式把所监控的数据参数实时传送给Modbus-TCP分布式控制器进行处理，并进行相应控制决策。为了充分满足上述功能要求，选用xx公司的DTM730系列电力参数测量仪。DTM730具有极高的性价比，可以直接取代常规电力变送器及测量仪表，是一种智能化、数字化的前端采集元件。DTM730通过高亮数码管显示数据，同时具有通讯功能，支持RS485通讯接口，采用Modbus-RTU通讯协议。总辐射传感器总辐射传感器的功能是测量太阳能辐射的辐射强度。总辐射传感器实时把辐射强度通过4-20mA的模拟量传送到数据采集模块，总辐射传感器选用武汉富源飞科的总辐射传感器，型号为：FY-ZF。其主要参数见表2-7光照强度传感器参数。温度传感器温度传感器的功能是实时采集太本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交直流混合微电网系统，其特征在于：所述的交直流混合微电网系统包括380V三相交流微网、600V直流微网和隔离变压器；/n380V三相交流微网中的380V交流母线依次通过电气开关、隔离变压器与配电网相连；/n600V直流微网通过50KW双向AC/DC设备与380V交流母线相接；/n380V三相交流微网包括单晶硅太阳能设备、多晶硅太阳能设备、非晶硅太阳能设备、微型风力发电机和柴油发电机；单晶硅太阳能设备、多晶硅太阳能设备和非晶硅太阳能设备分别通过各自对应的DC/AC设备与380V交流母线连接；微型风力发电机和柴油发电机分别通过各自对应的AC/AC设备与380V交流母线连接；/n600V直流微网包括单晶硅太阳能设备、多晶硅太阳能设备、铁锂电池和超级电容；单晶硅太阳能设备、多晶硅太阳能设备、铁锂电池和超级电容分别通过各自对应的DC/DC设备与600V直流母线相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种交直流混合微电网系统，其特征在于：所述的交直流混合微电网系统包括380V三相交流微网、600V直流微网和隔离变压器；
380V三相交流微网中的380V交流母线依次通过电气开关、隔离变压器与配电网相连；
600V直流微网通过50KW双向AC/DC设备与380V交流母线相接；
380V三相交流微网包括单晶硅太阳能设备、多晶硅太阳能设备、非晶硅太阳能设备、微型风力发电机和柴油发电机；单晶硅太阳能设备、多晶硅太阳能设备和非晶硅太阳能设备分别通过各自对应的DC/AC设备与380V交流母线连接；微型风力发电机和柴油发电机分别通过各自对应的AC/AC设备与380V交流母线连接；
600V直流微网包括单晶硅太阳能设备、多晶硅太阳能设备、铁锂电池和超级电容；单晶硅太阳能设备、多晶硅太阳能设备、铁锂电池和超级电容分别通过各自对应的DC/DC设备与600V直流母线相连。


2.根据权利要求1所述的交直流混合微电网系统，其特征在于：所述的交直流混合微电网系统还包括环境监测装置，环境监测装置包括设置在各设备处的温度传感器和用于汇总各温度传感器采集数据的MCU，所有的温度传感器均与MCU相连。

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