[实用新型]可再生能源组合电网系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及微型电网基层组成结构，它涉及微型电网不同发电性质发电源的组合系统。

背景技术

微型电网包括分布式电源、储能装置、负荷和监控、保护装置的小型发配电系统。是一个能够实现自我控制、保护和管理的系统。既可以与大电网并网运行，也能以孤立电网独立运行。可向用户提供电能和热能，现有微型电网发电源一般为可再生能源和常规能源，这样的微型电网发展存在着以下缺陷：常规能源会对环境造成一定程度的污染，可再生能源中风能和光能具有能量密度低、随机性强、不稳定等特性。影响这个设备的稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高电能质量和较低成本的可再生能源组合电网系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种可再生能源组合电网系统，包括太阳能发电单元、风力发电单元和沼气发电单元；太阳能发电单元、风力发电单元和沼气发电单元均与直流总线和系统控制器相连，系统控制器通过检测风力发电单元和太阳能发电单元的功率输出来计算调节沼气发电单元的功率输出。

进一步地，还包括并网逆变器，并网逆变器与直流总线相连，受系统控制器控制。

进一步地，还包括蓄电池，蓄电池通过受系统控制器控制的DC-DC变换器与直流总线相连。

本实用新型首先确定微型电网所在地区的风能和太阳能含量，根据可利用率和单位功率成本来确定太阳能和风力发电容量，在这基础上根据负载来确定沼气(生物质能)发电容量，这样就形成了风光沼气微型电网。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型所述的可再生能源组合电网系统具有广阔的发展前景，它不依赖于常规能源，对环境污染小，受天气影响小，可以全天候供电，具有很高的电能质量，这种微型电网单位功率造价成本比风光微型电网低，而且供电稳定。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图所示，一种可再生能源组合电网系统，包括太阳能发电单元、风力发电单元和沼气发电单元；太阳能发电单元、风力发电单元和沼气发电单元均与直流总线和系统控制器相连，系统控制器通过检测风力发电单元和太阳能发电单元的功率输出来计算调节沼气发电单元的功率输出。风力发电机组控制器通过控制发电机转速来获取最大输出功率，再通过AC-DC变换器将输出电压控制在500v，风力发电单元的功率是不可控量，风力发电机组控制器将电压、电流瞬时状态量通过通信网络发送给系统控制器。

太阳能电池阵列通过DC-DC变换器将输出电压控制在500v，太阳能电池控制器进行最大功率追踪控制，将电压、电流瞬时状态量通过通信网络发送给系统控制器。内燃机发电机通过燃烧沼气产生电能，再通过AC-DC变换器将输出电压控制在500v，沼气发电机控制器进行恒转速控制和变功率控制，将电压、电流瞬时状态量通过通信网络发送给系统控制器。

三个发电单元输出电压都和直流总线电压匹配为500v，通过直流总线(两根直流输电线路)连接到一起，形成了微型电网。这时风力发电单元和太阳能发电单元都和系统控制器进行通信联系，系统控制器在检测太阳能发电单元和风力发电单元瞬时状态量时，同时检测负荷和直流母线瞬时状态量，计算沼气发电单元需要输出的功率，将功率指令发送给沼气发电机控制器，沼气发电机控制器接到指令后，进行功率补偿控制，这样就可以保证微型电网保持恒定电压500v。

当风力发电单元和太阳能发电单元没有输出时，可断开这两个单元，沼气发电单元独自向微型电网供电。

当母线电压大于500v时，蓄电池从电网吸收能量，保持直流母线电压稳定在500v，当母线电压小于500v时，向电网输出电能，以保持直流母线电压稳定在500v。

当微型电网发电功率大于负载所需，并且沼气发电单元有发电余量时，并网逆变器开始工作，向大电网输出功率，当微型电网最大发电量小于负载所需时，并网逆变器从大电网吸收功率。

一般来说，微型电网的发电单元之间的物理距离不是很远，可通过有线传输将各发电单元的控制器与中央控制器连接，形成有效的信息传输控制网络。

以上公开的仅为本专利的具体实施例，但本专利并非局限于此，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，做出的变形应视为属于本实用新型保护范围。