[发明专利]一种柴发与燃气三联供混合供能微网系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及领域微网供电系统，特别涉及一种柴发与燃气三联供混合供能微网系统及其控制方法。

背景技术

微网独立供电系统常用于供应偏远地区或海岛地区的居民或其他用电，这类微网中的分布式电源一般包括光伏发电、风力发电、柴油发电机(以下简称柴发)和蓄电池储能系统等，通过对这些电源的协调控制保证对该地区负荷的正常供电。

中国专利(公开号为CN102157978A，公开日期为2011年8月17日)的发明专利公开了一种风光柴储孤立微网系统及其控制方法，其是通过蓄电池、光伏阵列、风机发电以及柴发发电来实现能源的经济调度运行的。

传统微网系统的类型包括光储型微网、风光储型微网、风光柴储型微网等几大类，并且均是侧重发电和用电，而考虑到海岛资源限制及交通运输条件等原因，且柴发运行效率有限，因而导致传统的微网系统不能实现最经济的运行方式，另外考虑到冷/热负荷需求，传统微网系统基本都是依靠电力来满足该部分负荷的需求，其供能效率非常的有限；而在现有技术中很少有侧重于以满足具有综合能源(冷/热/电)需求的负荷、并最大化提高能源利用效率的微网系统。

综上，由光伏(风电)和柴发组成的孤岛微网系统在满足电负荷需求的同时，需将电能再转换成冷量和热量，以此满足不同的冷/热负荷的需求，此类微网系统存在以下弊端：1)、发电成本较高；2)、能量转换过程中能源利用效率较低；3)、系统只有一个主电源供电，如遇柴发检修时系统需要停电，造成系统供电可靠性降低。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种成本低、能量利用率高以及可靠性较高的柴发与燃气三联供混合供能微网系统。

本发明的第二目的在于提供一种根据上述的柴发与燃气三联供混合供能微网系统的控制方法。

为了解决上述提出的第一问题，本发明提供如下技术方案：

一种柴发与燃气三联供混合供能微网系统，包括交流母线、冷/热负荷以及电负荷，所述冷/热负荷经电负荷与交流母线连接，以及分别与所述交流母线连接的光伏发电系统以及柴油发电系统；

还包括：分别与所述交流母线、冷热负荷连接三联供系统；

以及，分别与所述光伏发电系统、柴油发电系统以及三联供系统连接的控制系统。

本发明的柴发与燃气三联供混合供能微网系统，优选的，所述光伏发电系统包括PV阵列、变流器，所述PV阵列经变流器与所述交流母线连接。

为了解决上述提出的第二问题，本发明提供如下技术方案：

一种柴发与燃气三联供混合供能微网系统的控制方法，包括以下步骤：

第一步、微网系统运行，控制系统判断有无冷/热负荷需求，如有则进入第二步，如无则进入第四步；

第二步、控制系统输出控制光伏发电系统以及三联供系统开启运行，柴油发电系统不运行，然后进入第三步；

第三步、控制系统判断系统净负荷P＝(P1+P2)-(P3+P4)是否大于零；

如系统净负荷P大于零，则控制系统输出柴油发电系统开启运行，并使系统净负荷P满足P＝(P1+P2)-(P3+P4+P5)＜0；

如系统净负荷P小于零，则微网系统持续运行至P1、P2值均为零；

(式中，P1为电负荷的负荷值，P2为冷/热负荷的负荷值，P3为三联供系统的输出负荷值，P4为光伏发电系统的输出负荷值，P5为柴油发电系统的输出负荷值)。

第四步、控制系统输出光伏发电系统以及柴油发电系统开启运行，三联供系统不运行，并使系统净负荷P满足P＝P1-(P4+P5)＜0，系统持续运行至P1、P2值均为零。

本发明的柴发与燃气三联供混合供能微网系统的控制方法，优选的，所述第二步中系统净负荷P大于零还具体包括：

如光伏发电系统发电盈余时，即P4增加，控制系统输出控制信号减小三联供系统的输出负荷值P3以及柴油发电系统的输出负荷值P5；

如光伏发电系统发电不足时，即P4减少，控制系统输出控制信号增加三联供系统的输出负荷值P3以及柴油发电系统的输出负荷值P5。

本发明的柴发与燃气三联供混合供能微网系统的控制方法，优选的，所述第二步中系统净负荷P小于零还具体包括：

如光伏发电系统发电盈余时，即P4增加，控制系统输出控制信号减小三联供系统的输出负荷值P3；

如光伏发电系统发电不足时，即P4减少，控制系统输出控制信号增加三联供系统的输出负荷值P3。