[发明专利]分布式混合供电型智能电网系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源发电与电气技术领域，具体涉及一种分布式混合供电型智能电网系统及控制方法。

背景技术

随着能源危机日益严重，环境问题日益突出，清洁、可再生的新能源发电技术成为人们关注的热点，作为利用新能源方式的一种——新能源分布式发电系统的发展是热点中的热点。新能源分布式发电系统的特点就是系统自身发出的电能容量很小，分布于负荷附近，主要是满足周边负荷用电为目的的发电系统。不同于传统集中式发电、输电和配电的用电方式，分布式发电系统由于就地发电、就地消纳，大大降低了电能输送带来的损耗和环境问题，解决为了满足负荷增长进行电力网升级产生的架线走廊紧缺的问题。此外，分布式发电系统的加入提升了供电网络的可靠性。

新能源分布式发电作为新一代发电技术，涉及的相关技术具体有：最大功率跟踪技术、电能质量治理技术、孤岛检测技术和相关保护系统的构建技术等等。虽然传统的电力系统对上述的问题做出了深远的研究，但是新能源作为分布式发电系统的原动力，自身的间歇性、波动性和随机性等特点，输出的电能的性质与传统的以‘大火电、大水电’作为电能原动力输出的电能会有本质的区别。这样就要求电力研究人员在传统电力发展的基础之上，结合新能源分布式并网发电系统的独特性做出技术革新。

目前，分布式发电系统的主要新能源是风能和太阳能，这是由于风能、太阳能资源储量丰富、而且相关的发电设备——风力发电机和光伏电池板，都已经相当成熟。但是现在的技术主要是集中在大容量的风能和太阳能发电系统的方面。关于风光互补型分布式并网发电系统的技术还处于研究阶段，逆变输出电能的质量差、功率波动大和电能频率不稳定等问题，一直是阻碍风光互补型分布式并网发电系统发展的主要因素。

发明内容

针对现有装置存在的不足，本发明提出一种分布式混合供电型智能电网系统，以达到提高能源利用效率、提高逆变电能质量和使系统运行稳定性的目的。

本发明的技术方案是这样实现的：一种分布式混合供电型智能电网系统，包括：发电单元、直流汇流单元、储能单元、逆变单元、并网控制单元、本地交、直流负载，其中，所述的储能单元还包括：蓄电池储能装置；

所述的蓄电池储能装置包括三层结构，第一层包括至少两个蓄电池组，以其中一个蓄电池组为首，其余蓄电池组横向排列，构成第一层结构，连接规则为：

(1)首端蓄电池组的正极输入端与末端蓄电池组的正极输出端连接；首端蓄电池组的负极输入端与末端蓄电池组的负极输出端连接，且在其连接导线上设置有开关；

(2)位于首端和末端中间的蓄电池组，其连接方式为：前一个蓄电池组的正极输出端连接后一个蓄电池组的正极输入端；前一个蓄电池组的负极输出端连接后一个蓄电池组的负极输入端，且在其连接导线上设置有开关；

第二层包括至少两个蓄电池组，且该层蓄电池组的数目与第一层中蓄电池组的数目相同，以其中一个蓄电池组为首，其余蓄电池组横向排列，并依次与第一层中的蓄电池组纵向对齐，构成第二层结构，连接规则为：

(3)首端蓄电池组的负极输入端连接充电电源的负极，且在连接导线上设置有开关；末端蓄电池组的正极输入端连接充电电源的正极，且在连接导线上设置有开关；

(4)位于首段和末端中间的蓄电池组，如果数量是奇数，则蓄电池组的负极输入端连接充电电源的负极，且在连接导线上设置有开关；如果数量是偶数，则蓄电池组的正极输入端连接充电电源的正极，且在连接导线上设置有开关；

对于第二层中所有的蓄电池组，均满足如下连接方式：蓄电池组的正极输出端连接第一层中与它纵向对齐的蓄电池组的正极输入端；蓄电池组的负极输出端连接第一层中与它纵向对齐的蓄电池组的负极输入端，且在连接导线上设置有开关；

第三层包括至少一个蓄电池组，连接规则为：

(5)蓄电池组的负极输入端连接充电电源的负极；蓄电池组的正极输入端连接充电电源的正极；

(6)该层蓄电池组的正极输入端依次连接第二层中蓄电池组的正极输入端，且在干路导线上设置一个总开关，在各支路导线上分别设置有分开关；该层蓄电池组的负极输入端依次连接第二层中蓄电池组的负极输入端，且在干路导线上设置一个总开关；

该层蓄电池组的正极输出端依次连接第二层中蓄电池组的正极输入端，且在连接导线上设置有开关；该层蓄电池组的负极输出端依次连接第二层中蓄电池组的负极输入端；

分布式混合供电型智能电网系统的控制方法，包括蓄电池充电控制方法、过电流过电压过欠频保护方法和黑启动方法；

其中，所述的蓄电池充电控制方法，包括以下步骤：