适用于高速公路隧道的用能自洽离网型微网及供能方法技术

本发明专利技术涉及适用于高速公路隧道的用能自洽离网型微网及供能方法，微网以风力发电机和光伏阵列作为电源，并配备有柴油发电机作为供电备用，日常情况下，隧道内处于实时开启状态的常用负荷主要由风力和光伏供电，新能源出力不足时由储能单元补充供电，隧道内安装有通风设备等不时常开启的特殊负荷，并配备有检测一氧化碳浓度的空气质量检测装置，通过检测隧道内一氧化碳浓度是否超标来控制通风设备的开启；一旦特殊负荷被启动，光伏、风力、柴油发电机及储能单元视荷电状态共同参与到微网所有负荷的供电中。负荷的供电中。负荷的供电中。

【技术实现步骤摘要】
适用于高速公路隧道的用能自洽离网型微网及供能方法


[0001]本专利技术涉及微电网
，具体涉及适用于高速公路隧道的用能自洽离网型微网及供能方法。

技术介绍

[0002]具有储能功能的微电网已成为电网架设不便区域的主要供能系统，其主要运行于离网状态，特别是对于高速公路上的中、长隧道而言，为保证隧道内通车的顺畅及安全，隧道内需要安装照明设备、监控系统以及通风设备，隧道往往位于大山环绕的地形中，架设电网困难且造价成本较高，具有储能功能的微电网成为了隧道供能的首选。
[0003]对于为高速公路隧道配套建设的微电网而言，应以离网型微网结构来设计，即隧道内的所有用能设备完全依赖于微电网供电，微电网内的电源除了常用的光伏发电和风力发电外，还应该考虑天气环境因素导致的绿色能源无法出力的情况。因为对于隧道内的用能设备，其中照明设备和监控系统往往是常年无中断运行的，可以将这些实时处于运行状态几乎无中断运行的用能设备称之为“常用负荷”，“常用负荷”虽然实时耗能，但往往功率较低；而对于通风设备则并不一定时常开启，一般通过定时排风或隧道内空气质量不佳时方才本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于高速公路隧道的用能自洽离网型微网，包括电源单元、储能单元、负荷单元、能量管理系统单元，其特征在于：电源单元包括光伏阵列、风力发电机及柴油发电机，负荷单元包括常用负荷和特殊负荷，常用负荷包括照明设备、监控设备以及空气质量检测装置，特殊负荷包括通风设备，空气质量检测装置安装于隧道内，用于检测隧道内的一氧化碳浓度并反馈给能量管理系统单元，实测一氧化碳浓度超过设定阈值则开启通风设备；所述微网内各个设备按以下公式进行配置：上式中，各个参数含义如下：P
w
、P
pv
分别为风力发电机、光伏阵列额定发电功率，单位kW；T
w
、T
pv
分别为风力发电机、光伏阵列年有效发电小时数，单位h；E
load
为隧道场景内常用负荷的年用电量，单位kWh；K为修正系数，＞1，无量纲；F为多目标寻优函数；f
self_consistent
为自洽率目标函数；f
cost
为经济目标函数；P
load_average
为隧道内全部负荷平均功率，单位kW；c
w
、c
pv
分别为风电、光伏的单位投资成本，参数单位为元/kW；S
wmin
、S
wmax
分别为风力发电机装机容量的下限及上限，单位kW；S
pvmin
、S
pvmax
分别为光伏阵列装机容量的下限及上限，单位kW；P
st
为储能单元的额定功率，单位kW；P
load
为常用负荷的最大功率，单位kW；η
st
为储能单元的效率，＜1，无量纲；E
st
为储能单元的额定容量，单位kWh；T
load
为无风、无光场景下，常用负荷依托储能单元保障供能的时长，单位h；P
m
为隧道配备的柴油发电机总发电功率，单位kW；
P
load_uncommen
为隧道内全部特殊负荷的最大功率，单位kW；η
m
为隧道内柴油发电机效率，＜1，无量纲；P
m_s
为隧道配备的柴油发电机单台电机功率，单位kW；n为隧道配备的柴油发电机个数。2.如权利要求1所述的适用于高速公路隧道的用能自洽离网型微网供能方法，其特征在于，包括：实时检测隧道内一氧化碳浓度、微网中储能单元的实时荷电状态、微网中风力发电机和光伏阵列的实时发电状态、微网中常用负荷和特殊负荷的实时用电需求；常用负荷处于实时开启状态，特殊负荷具备开启条件后...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵天宇，陈冲，任利军，贾利民，金成日，梁立中，
申请(专利权)人：北京能高自动化技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：