一种可实现多个微电网之间能量快速互联的装置制造方法及图纸

本发明专利技术供了一种可实现多个微电网之间能量快速互联的装置，可将风电，水电，储能、光伏等分布式能源构建的微电网系统有效整合到一起，通过协调控制器与直流扩展接口可快速与其它微电网装置实现信息层与电气物理层的快速互联。以实现不同电压等级之间的灵活转换，能量多向流动及功率流的主动控制功能。量多向流动及功率流的主动控制功能。量多向流动及功率流的主动控制功能。

【技术实现步骤摘要】
一种可实现多个微电网之间能量快速互联的装置


[0001]本专利技术属于微电网
，具体涉及一种可实现多个微电网之间能量快速互联的装置。

技术介绍

[0002]风电、水电、储能、光伏等清洁能源将逐步替代化石能源成为新的供给能源。然而由风电，水电，储能、光伏等分布式能源构建的微电网系统往往具有地理分散性，能量间歇性，电压等级多样性等特点。
[0003]其次微电网通常规模不大，但其构成涉及到多种分布式电源、负荷、开关、功率转换等一次设备和能量管理系统、控制装置、电池管理系统等二次控制设备。
[0004]再次微电网运行原理较复杂，需考虑电源组网模式、运行状态（稳态、动态、暂态）、方式切换、控制系统架构、控制策略等多方面的内容，并且项目建成后，运行维护麻烦，改扩建非常困难。
[0005]目前市场的装置，无法满足微电网中在多种分布式电源输入及为多种用电负荷供电的同时与其它微电网装置快速组网，实现装置信息层与电气物理层的快速互联，能量多向流动及功率流的主动控制功能。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种可实现多个微电网之间能量快速互联的装置，在满足微电网中多种分布式电源输入及为多种用电负荷供电的同时与其它微电网装置快速组网，实现装置信息层与电气物理层的快速互联，能量多向流动及功率流的主动控制功能。
[0007]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：本专利技术提供一种可实现多个微电网之间能量快速互联的装置，包括：光伏直流
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直流变换器，输入端通过连接器与光伏组件连接，用于光伏组件的最大功率跟踪控制，输出端通过连接器与直流母线连接，为直流母线提供功率支撑。
[0008]电池直流
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直流变换器，输入端通过直流继电器与储能电池连接，输出端通过连接器与直流母线连接，用于实现功率在电池与直流母线间的双向流动，同时也可为直流母线提供电压支撑。
[0009]直流
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交流变换器，输入端通过接触器与直流母线连接。输出端通过继电器与电网连接，用于实现功率在直流母线与交流电网间的双向流动。
[0010]协调控制器，通过以太网与能量管理系统进行通讯，接收能量管理系统的控制命令及数据值。通过CAN网与光伏直流
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直流变换器、电池直流
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直流变换器、直流
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交流变换器连接，通过设置以上变换器工作模式和运行状态，实现装置的快速组网、能量流动方向及功率大小主动控制功能。
[0011]进一步的，所述协调控制器用于控制直流扩展接口接触器的闭合与分断，与能量管理系统通讯，接收能量管理系统给出运行策略及数据值，并根据运行策略设定本装置内
的光伏直流
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直流变换器、电池直流
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直流变换器、直流
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交流变换器的运行模式，功率流向，输出功率大小。
[0012]所述光伏直流
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直流变换器，工作在最大功率跟踪控制模式，能够实时侦测光伏组件的发电功率，并追踪光伏组件的最大功率点，使系统以最大功率输出。
[0013]所述电池直流
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直流变换器，工作在恒压限流、恒流限压、恒功率充放电模式，用于实时根据协调控制器命令切换模式，实现直流母线电压支撑、或直流母线功率支撑及对电池进行充放电及养护功能。
[0014]所述直流
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交流变换器工作在有功功率、无功功率控制模式、下垂控制模式、直流测控制模式用于实时根据协调控制器命令切换模式，实现直流母线电压支撑、交流电网功率支撑或为多种用电负荷提供交流源等功能。
[0015]进一步的，本装置通过协调控制器与直流扩展接口与其它能量快速互联的装置实现信息层与电气物理层的快速互联。
[0016]进一步的，所述协调控制器根据运行策略设定本装置内光伏直流
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直流变换器、电池直流
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直流变换器、直流
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交流变换器的运行模式，包括：当装置接收到能量管理系统给出的并网本地模式运行策略时，协调控制器设置光伏直流
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直流变换器运行在最大功率跟踪模式，电池直流
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直流变换器工作在恒压限流模式，直流
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交流变换器工作在有功功率控制模式；并网本地模式下光伏直流
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直流变换器以最大功率向直流母线输送功率，电池直流
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直流变换器稳定母线电压。直流
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交流变换器以光伏输送到直流母线的功率和电池允许的充电功率差值作为直流
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交流变换器并网送电功率。
[0017]进一步的，所述协调控制器根据运行策略设定本装置内光伏直流
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直流变换器、电池直流
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直流变换器、直流
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交流变换器的运行模式，包括：当装置接收到能量管理系统给出的离网本地模式运行策略时，协调控制器设置光伏直流
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直流变换器运行在最大功率跟踪模式，电池直流
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直流变换器工作在恒压限流模式，直流
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交流变换器工作在下垂控制模式。离网本地模式下光伏直流
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直流变换器以最大功率向直流母线输送功率，电池直流
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直流变换器稳定母线电压。直流
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交流变换器以预先设定好的功率曲线和电压曲线带载运行。
[0018]进一步的，所述协调控制器根据运行策略设定本装置内光伏直流
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直流变换器、电池直流
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直流变换器、直流
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交流变换器的运行模式，包括：当两个微电网间需要组网运行时，能量管理系统给两台装置下发并网组网模式运行策略，所述两台装置包括A装置和B装置；A装置的协调控制器设置本装置内的光伏直流
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直流变换器运行在最大功率跟踪模式，电池直流
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直流变换器工作在恒压限流模式，直流
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交流变换器工作在有功功率控制模式，B装置的协调控制器设置本装置内的光伏直流
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直流变换器运行在最大功率跟踪模式，电池直流
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直流变换器工作在恒压限流模式，直流
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交流变换器工作在有功功率控制模式，当A装置所处的微电网有功率缺额时，通过直流扩展母线由B装置所处的微电网提供。
[0019]进一步的，所述协调控制器根据运行策略设定本装置内光伏直流
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直流变换器、电池直流
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直流变换器、直流
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交流变换器的运行模式，包括：当两个微电网间需要组网运行时，能量管理系统给两台装置下发离网组网模式，
所述两台装置包括A装置和B装置；A装置的协调控制器设置本装置内的光伏直流
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直流变换器运行在最大功率跟踪模式，电池直流
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直流变换器工作在恒压限流模式，直流...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可实现多个微电网之间能量快速互联的装置，其特征在于，包括：光伏直流
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直流变换器，输入端通过连接器与光伏组件连接，用于光伏组件的最大功率跟踪控制，输出端通过连接器与直流母线连接，为直流母线提供功率支撑；电池直流
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直流变换器，输入端通过直流继电器与储能电池连接，输出端通过连接器与直流母线连接，用于实现功率在电池与直流母线间的双向流动，同时也可为直流母线提供电压支撑；直流
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交流变换器，输入端通过接触器与直流母线连接；输出端通过继电器与电网连接，用于实现功率在直流母线与交流电网间的双向流动；协调控制器，通过以太网与能量管理系统进行通讯，接收能量管理系统的控制命令及数据值；通过CAN网与光伏直流
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直流变换器、电池直流
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直流变换器、直流
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交流变换器连接，通过设置以上变换器工作模式和运行状态，实现装置的快速组网、能量流动方向及功率大小主动控制功能。2.根据权利要求1所述的可实现多个微电网之间能量快速互联的装置，其特征在于，所述协调控制器用于控制直流扩展接口接触器的闭合与分断，与能量管理系统通讯，接收能量管理系统给出运行策略及数据值，并根据运行策略设定本装置内的光伏直流
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直流变换器、电池直流
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直流变换器、直流
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交流变换器的运行模式，功率流向，输出功率大小；所述光伏直流
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直流变换器，工作在最大功率跟踪控制模式，能够实时侦测光伏组件的发电功率，并追踪光伏组件的最大功率点，使系统以最大功率输出；所述电池直流
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直流变换器，工作在恒压限流、恒流限压、恒功率充放电模式，用于实时根据协调控制器命令切换模式，实现直流母线电压支撑、直流母线功率支撑、对电池进行充放电及养护功能；所述直流
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交流变换器工作在有功功率、无功功率控制模式、下垂控制模式、直流测控制模式用于实时根据协调控制器命令切换模式，实现直流母线电压支撑、交流电网功率支撑或为多种用电负荷提供交流源功能。3.根据权利要求1所述的可实现多个微电网之间能量快速互联的装置，其特征在于，本装置通过协调控制器与直流扩展接口与其它能量快速互联的装置实现信息层与电气物理层的快速互联。4.根据权利要求1所述的可实现多个微电网之间能量快速互联的装置，其特征在于，所述协调控制器根据运行策略设定本装置内光伏直流
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直流变换器、电池直流
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直流变换器、直流
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交流变换器的运行模式，包括：当装置接收到能量管理系统给出的并网本地模式运行策略时，协调控制器设置光伏直流
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直流变换器运行在最大功率跟踪模式，电池直流
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直流变换器工作在恒压限流模式，直流
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交流变换器工作在有功功率控制模式；并网本地模式下光伏直流
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直流变换器以最大功率向直流母线输送功率，电池直流
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直流变换器稳定母线电压；直流
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交流变换器以光伏输送到直流母线的功率和电池允许的充电功率差值作为直流
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交流变换器并网送电功率。5.根据权利要求1所述的可实现多个微电网之间能量快速互联的装置，其特征在于，所述协调控制器根据运行策略设定本装置内光伏直流
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直流变换器、电池直流
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直流变换器、直流
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交流变换器的运行模式，包括：
当装置接收到...

【专利技术属性】
技术研发人员：关学忠，温富光，刘嘉，陈凯龙，欧阳逸风，
申请(专利权)人：南京国电南自电网自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：