供电与实验两用的微网系统结构技术方案

本发明专利技术涉及一种供电与实验两用的微网系统结构，包括微网电源、常规负荷、模拟负荷和微网并网开关，微网电源通过母线与常规负荷及模拟负荷相连接，其主要技术特点是：在微网电源与常规负荷之间的母线上设有一常规模式开关，在微网电源与模拟负荷之间的母线上设有一实验模式开关，在与常规负荷相连接的母线上通过微网并网开关与外部电网相连接。本发明专利技术设计合理，通过常规模式开关和实验模式开关实现实验用微网系统与供电用微网系统的切换功能，满足了实验及供电两方面的需要，为微网系统建设提供了可靠的保证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力配电网领域，尤其是一种供电与实验两用的微网系统结构。
技术介绍
为了整合分布式发电的优势，削弱分布式发电对电网的冲击和负面影响， CERTS (美国电气可靠性技术解决方案联合会)提出了一种能够更好发挥分布式发电潜能 的微型电网(MicroGrid)，CERTS将微型电网定位一组复合和微能源的集合，可以以单个系 统方式运行，提供热能和电能。目前，美国CERTS微网的初步理论和方法已在美国电力公司Walnut微网测试基 地得到了成功验证，Mad River微网验证了系统的建模和仿真方法、保护和控制策略以及 经济效益。在欧洲已经初步形成微网的运行、控制、保护、安全以及通信等基本理论，其主 要集中在可再生微型发电系统的控制策略和微网的规划、多微网管理运行优化工具的研发 和技术、商业化规范的制定、示范性微网测试平台的推广、电力系统运行性能的综合评估等 方面。日本已在国内建立了多个系统工程，在微网的网架拓扑结构、微网集成控制、热电冷 综合利用等方面开展了一系列研究。在国内，国家重大基础项目(973项目)“分布式发 电供能系统相关基础研究”，教育部重大项目“分布式能源系统理论与关键技术研究”，国家 “863”目标导向项目“兆瓦级冷热电联供分布式能源微网系统并网关键技术与工程示范”， 国家“863”探索类项目“微型电网并网、控制与保护技术”等项目都在对分布式供能和微网 技术进行有益的探索。但目前尚没有对分布式供能微网设计方法进行研究分析的前例。从现有技术发展情况来看，工程微网或实验室微网构建通常仅解决各自的目标， 即工程微网进行实验时将影响其正常用户供电，实验室微网的电能只能在实验中或关闭中 被浪费。由于微网研究正处于起步阶段，如何在构建微网的同时进行实验，而在实验之余又 能够充分利用微网中各分布式能源产出电能以充分发挥分布式电源的作用是目前迫切需 要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、能够满足供电及实 验需要的供电与实验两用的微网系统结构。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的一种供电与实验两用的微网系统结构，包括微网电源、常规负荷、模拟负荷和微 网并网开关，微网电源通过母线与常规负荷及模拟负荷相连接，在微网电源与常规负荷之 间的母线上设有一常规模式开关，在微网电源与模拟负荷之间的母线上设有一实验模式开 关，在与常规负荷相连接的母线上通过微网并网开关与外部电网相连接。本专利技术的优点和积极效果是1、本微网系统通过常规模式开关和实验模式开关将微网电源与常规负荷、模拟负 荷隔离成三部分，实现供电工作模式和实验工作模式的切换功能，在实验工作模式下，常规负荷由外部电网供电，微网系统进行各种实验均不影响正常用电；在供电工作模式下，利用 实验模式开关切断模拟负荷，微网电源产生的电能不会无谓消耗，满足了供电与实验的两 方面的需要。2、本微网系统在不同模式运行下，微网系统均处于平衡状态，满足了微网系统的 正常需要，包括孤岛运行能力、与上级电网的交互能力。3、本微网系统可以将供电微网系统设为优先保障用电方式，当外部电网故障时， 选择强制切换为供电工作模式，即通过实验模式开关断开模拟负荷，微网系统带常规负荷 运行，保证了正常的供电需要。4、本专利技术设计合理，通过常规模式开关和实验模式开关实现实验用微网系统与供 电用微网系统的切换功能，满足了实验及供电两方面的需要，为微网系统建设提供了可靠 的保证。附图说明图1是本微网系统的连接示意图。 具体实施例方式以下结合附图对本专利技术实施例做进一步详述一种供电与实验两用的微网系统结构，如图1所示，包括微网电源、常规负荷、模 拟负荷、微网并网开关、常规模式开关和实验模式开关。微网电源通过母线与常规负荷及模 拟负荷相连接，在微网电源与常规负荷之间的母线上设有一常规模式开关，在微网电源与 模拟负荷之间的母线上设有一实验模式开关，在与常规负荷相连接的母线上通过微网并网 开关与外部电网相连接。在本实施例中，微网电源包括风机、微燃机、光伏发电机等发电设备及储能单元 等，常规负荷包括一些常用的用电设备，如机房设备、消防设备、电梯设备、机房空调设备 等，模拟负荷包括一些实验所需的模拟用电设备。本系统的工作原理在实验工作模式下，常规模式开关打开，实验模式开关闭合， 微网电源为模拟负荷供电并构成实验用微网系统，在实验用微网系统中，该模拟负荷应与 微网电源相匹配；供电工作模式下，常规模式开关闭合，实验模式开关打开，微网电源提供 电力为常规负荷供电。在控制策略上，增加实验工作模式转换考虑，即实验状态下，微网电 源带模拟负荷运行，在供电工作模式下，微网系统带常规负荷运行；当外部电网故障时，可 选择强制切换为供电工作模式，即通过实验模式开关断开与模拟负荷的连接，微网系统带 常规负荷运行，即优先保障正常用电。需要强调的是，本专利技术所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本专利技术并 不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本专利技术的技术方案得出 的其他实施方式，同样属于本专利技术保护的范围。权利要求1. 一种供电与实验两用的微网系统结构，包括微网电源、常规负荷、模拟负荷和微网并 网开关，微网电源通过母线与常规负荷及模拟负荷相连接，其特征在于在微网电源与常规 负荷之间的母线上设有一常规模式开关，在微网电源与模拟负荷之间的母线上设有一实验 模式开关，在与常规负荷相连接的母线上通过微网并网开关与外部电网相连接。全文摘要本专利技术涉及一种供电与实验两用的微网系统结构，包括微网电源、常规负荷、模拟负荷和微网并网开关，微网电源通过母线与常规负荷及模拟负荷相连接，其主要技术特点是在微网电源与常规负荷之间的母线上设有一常规模式开关，在微网电源与模拟负荷之间的母线上设有一实验模式开关，在与常规负荷相连接的母线上通过微网并网开关与外部电网相连接。本专利技术设计合理，通过常规模式开关和实验模式开关实现实验用微网系统与供电用微网系统的切换功能，满足了实验及供电两方面的需要，为微网系统建设提供了可靠的保证。文档编号H02J3/00GK102074953SQ20101058303公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日专利技术者刘玮, 李达, 申刚, 穆晓东, 葛少云 申请人:天津天大求实电力新技术股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供电与实验两用的微网系统结构，包括微网电源、常规负荷、模拟负荷和微网并网开关，微网电源通过母线与常规负荷及模拟负荷相连接，其特征在于：在微网电源与常规负荷之间的母线上设有一常规模式开关，在微网电源与模拟负荷之间的母线上设有一实验模式开关，在与常规负荷相连接的母线上通过微网并网开关与外部电网相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李达，葛少云，申刚，穆晓东，刘玮，
申请(专利权)人：天津天大求实电力新技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：12[]