[发明专利]一种用于提高微电网运行可靠性的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于提高微电网运行可靠性的方法及系统，属于微电网供电技术领域。

背景技术

目前，由风能，太阳能等分布式电源以及储能装置构成的微电网系统迅速发展，而风能，太阳能受自然因素影响严重，会出现随机性，波动性，间歇性的特征，导致其发出的电能瞬时功率波动较大，较大的功率波动将导致微电网电压功率的波动，电能质量较差，影响重要负荷的正常工作。当前国家对分布式光伏发电持欢迎，支持以及服务的态度，当大量分布式电源接入微电网系统时，由此产生的电压与功率波动更加显著，因此，需平滑微电网电压功率波动，提高微电网的电能质量，并且蓄电池组在微电网电压功率波动，频繁进行充放电的情况下使用寿命大为降低。目前，背景技术采用超导储能、超级电容储能方式来平滑电压与功率波动，但是，存在工作条件苛刻，维护费用高，可靠性低，占地空间大等问题。

发明内容

本发明目的是提供一种用于提高微电网运行可靠性的方法及系统，不仅能够在随机波动的分布式电源输出侧功率出现波动时进行很好的平滑控制，实现与微电网负荷功率匹配，维持微电网电压频率的稳定，而且能够在微电网由并网向离网切换的过程中提供瞬时功率支撑，保证微电网系统电压和频率的稳定建立，实现微电网并离网的平稳过渡，实现对微电网负荷不间断供电。

本发明的技术方案是：一种用于提高微电网运行可靠性的系统，包含光伏阵列、光伏逆变器、风电机组、风机变流器、蓄电池组、储能变流器一、飞轮储能系统、储能变流器二、微电网交流母线、并网隔离开关、微网负荷、升压变压器和配电网交流母线；光伏阵列串联光伏逆变器后与微电网交流母线连接，风电机组串联风机变流器后与微电网交流母线连接；蓄电池组串联储能变流器一后与微电网交流母线连接，飞轮储能系统串联储能变流器二后与微电网交流母线连接；所述微电网交流母线连接微电网负荷；微电网交流母线通过并网隔离开关后连接升压变压器，升压变压器连接配电网交流母线。

所述微电网交流母线，电压为400VAC，为离网运行模式。

本发明的光伏阵列、光伏逆变器、风电机组、风机变流器、蓄电池组、储能变流器一、飞轮储能系统和储能变流器二均为本领域公知公用技术内容，可在市场上购买或根据需要自行组装。

所述飞轮储能系统，为型号为GTR200的飞轮储能系统，盾石磁能科技有限责任公司生产的产品，为机电一体化产品，飞轮部分为纯机械式储能，飞轮部分与永磁同步电动/发电机转子合为一体，减小了飞轮与拖动电机的整体机械尺寸，通过与储能变流器PCS配合实现能量在微电网交流母线和飞轮储能系统间的双向传送。

所述配电网母线电压为交流10kV，微网母线电压为交流400V。

所述风力机组与风机变流器以及光伏阵列与光伏逆变器构成了微电网内的分布式电源。

一种用于提高微电网运行可靠性的方法，包含如下步骤：

采用一种用于提高微电网运行可靠性的系统，该系统包含光伏阵列、光伏逆变器、风电机组、风机变流器、蓄电池组、储能变流器一、飞轮储能系统、储能变流器二、微电网交流母线、并网隔离开关、微网负荷、升压变压器和配电网交流母线；光伏阵列串联光伏逆变器后与微电网交流母线连接，风电机组串联风机变流器后与微电网交流母线连接；蓄电池组串联储能变流器一后与微电网交流母线连接，飞轮储能系统串联储能变流器二后与微电网交流母线连接；所述微电网交流母线连接微电网负荷；微电网交流母线通过并网隔离开关后连接升压变压器，升压变压器连接配电网交流母线；

所述微电网交流母线，电压为400VAC，为离网运行模式；所述配电网母线电压为交流10kV；

光伏阵列与光伏逆变器构成的光伏发电系统，风电机组与风机变流器构成的风力发电系，共同统连接于微电网交流母线，将光能和风能转换为微电网交流母线匹配电压值；通过并网隔离开关的接通与分断实现微电网的并网和离网运行模式的切换；微电网内部：光伏阵列通过光伏逆变器与微电网交流母线相连，风电机组通过风机变流器与交流母线相连，二者向微电网提供电能；蓄电池组通过储能变流器一与微电网交流母线相连，飞轮储能系统通过储能变流器二与微电网相连，储能变流器一和储能变流器二向微电网提供电能或者从微电网吸收电能，在随机波动的分布式电源输出侧功率出现波动时，进行平滑控制，实现与微电网负荷功率匹配，维持微电网电压频率的稳定；在微电网由并网向离网切换的过程中，提供瞬时功率支撑，保证微电网系统电压和频率的稳定建立，实现微电网并离网的平稳过渡，实现对微电网负荷不间断供电。

微电网负荷并接于微电网交流母线。