[实用新型]微电网智能平衡充电供电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及微电网电源管控技术领域，具体为一种微电网智能平衡充电供电系统，通过将风能、光能发电与发电机或市电互补智能供电。

背景技术

智能微电网是一种智能化的配电网络，适用于分布式能源资源多元化控制的智能源需求，主要包括太阳能光伏、水力、生物、风能、小型发电机等，通过与电网智能控制相结合的配电网络技术。

目前，常用的新能源发电主要有两种方式，一是新能源电力发电后经逆变直接并网，即电网侧应用的电厂模式；二是，自发自用，即新能源发电后由于其不稳定，所以采用先蓄电再放电逆变后供负载使用。

在风光互补发电系统中，因为受外界日照，温度及风力等的影响，其发电输出功率具有不稳定和不可预测性，因此配置相应的蓄电池储能系统显得相当重要。目前，铅酸蓄电池是风光互补发电系统中常用的储能装置，但它存在如循环寿命短、功率密度低、维护量大等缺点。更重要的风光互补发电系统受气候等自然因素的影响，会导致蓄电池常处于充放电电流小的状态，加快了老化进程，缩短了循环使用寿命，这就相应增大了风光互补发电系统的运行成本，因此，电能的储存是风光互补发电系统亟待解决的问题。超级电容是近些年来新兴的一种电力储能器件，它具有循环使用寿命长、工作温度范围宽、充放电速度快、功率密度大，能量密度相对较低等特点，超级电容的以上优点正好可以与蓄电池的缺点进行有效的互补。

针对电池储能、超级电容器储能的上述特点，不断有专家提出了采用蓄电池和超级电容器混合使用的储存电能的方式。超级电容具有一定的能量存储能力可以减少蓄电池的充放电循环次数，提高系统的稳定性，有效抑制电流波动对蓄电池的冲击，提高储能装置的功率输出能力简单可靠。

目前，现有新技术系统与产品缺陷是：

1、新能源电力经DC/DC或经逆变AC/DC供充电器充电，由于输出电力的不稳定性使得对蓄电池的特性要求极高，严重影响充电效果和蓄电池性能和寿命。

2、现有技术的新能源发电、蓄电、供电三个环节是顺序串行单任务工作方式，在蓄电过程中蓄电池不能供电，此时负载用电就会出现短缺，供电过程中又不能蓄电，此时新能源电力所发出的电能就会浪费。

3、在风光电以及蓄电池无法满足负载电能需求时，如何引入市电切换使用，保证负载不间断供电。

发明内容

要解决的技术问题

为解决现有技术中蓄电池使用寿命较短以及在弱光条件下充电能力不足、电能浪费等问题，本实用新型提出一种微电网智能平衡充电供电系统。

技术方案

本实用新型的技术方案为：

所述一种微电网智能平衡充电供电系统，其特征在于：由市电、光电、风电、蓄电池和柴油机发电共五路电源通过智能平衡供电装置给负载供电；光电通过DC/DC整流和DC/AC逆变后提供与市电同频同相的交流电；风电通过AC/DC整流和DC/AC逆变后提供与市电同频同相的交流电；蓄电池通过DC/AC逆变后提供与市电同频同相的交流电；柴油机发电经AC/DC整流和DC/AC逆变后提供与市电同频同相的交流电；多余的光电和风电先分别通过超级电容预储能，而后由超级电容智能平衡交替给蓄电池充电；智能平衡供电装置检测五路电源的电压电流，并根据负载电力需求，智能控制五路静态交流切换开关的切换，给负载供电，其中五路电源的使用优先级别依次为光电、风电、蓄电池、市电、柴油机发电。

有益效果

本实用新型的有益效果是：对蓄电池充电的风、光电采用超级电容预储能，智能平衡交替给蓄电池充电，同时使新能源发电直接逆变为用户负载供电，减少中间环节及转换次数，提高电能利用率，减少蓄电池的配备等系统投资规模，并且引入市电和柴油机发电，实现市电、光电、风电、柴油机发电以及蓄电池储电的智能切换给负载供电，实现不间断供电。

采用超级电容器组作为太阳能电池板、风力发电机和蓄电池之间的能量传递器件，大大提高了新能源电能的利用率，同时智能微电网多路电源智能切换给负载供电，有助于电网灾变时向重要负荷持续供电，避免间歇式电源对周围用户电能质量的直接影响，有助于可再生能源的优化利用和电网节能降损等。降低大规模停电的风险，实现能源的广域优化配置以及可再生能源的集约化开发。

附图说明

图1是本实用新型的整体原理框图

图2是多电源智能充电原理图

图3是五路电源智能平衡供电电路图

图4是超级电容蓄电池混合储能电路图

具体实施方式

下面结合具体实施例描述本实用新型。