[发明专利]一种高速公路路侧并网型光储微电网系统及供电方法

说明书

本发明公开了一种高速公路路侧并网型光储微电网系统及供电方法，对高速公路服务区配电网电压进行模拟仿真，建立高速公路配电网直接供电模型，基于高速公路配电网直接供电模型沿10kV负荷母线设置配电接线点，配电接线点处通过负荷降压变压器引出380V负荷母线对高速公路路侧负荷供电，获得电压降最大的负荷点为负荷供电点；本申请通过高速公路服务区引出的10kV和380V配线，选择电压跌落较大的负荷处接入光储微电网，通过光伏和储能协同运行提升负荷电能质量，既能从10kV线路获得稳定的电能供应，又可以合理利用光伏和储能，提高电压质量，实现清洁能源的充分利用和节能减排。

技术领域

本发明属于光储微电网应用领域，具体涉及一种高速公路路侧并网型光储微电网供电方案。

背景技术

高速公路路侧负荷主要包括照明设备，监控设备等。由于高速公路自身的特点，负荷通常是沿高速公路呈带状分布在服务区之间，由服务区向负荷供电。在我国，高速公路服务区的间距一般在30-40公里之间，在服务区向两侧负荷供电时，由于线路的损耗，随着供电距离的增加，电压会有明显的降落，电压等级越低，电压降落越明显。并且根据《交融运输领域新型基础设施建设行动方案》，我国高速公路路段将进一步覆盖5G信号，扩充5G设备，势必会增加负荷功率，而因此也会导致线路潮流增加，引起电网电压质量下降。

“光储”联合为新能源分布式发电规模化应用提供了新的技术途径，现有技术中，光储微电网系统和光伏系统是通过远程调度进行协调配电，远程控制数据量处理庞大，且控制复杂。

发明内容

本发明公开了一种高速公路路侧并网型光储微电网供电方案，该供电方案通过高速公路服务区引出的10kV和380V配线，选择电压跌落较大的负荷处接入光储微电网，并通过光伏和储能协同运行提升负荷电能质量，既能从10kV线路获得稳定的电能供应，又可以合理利用光伏和储能，提高电压质量，实现清洁能源的充分利用和节能减排的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用方案为：

一种高速公路路侧并网型光储微电网系统，包括光储微电网系统和光伏并网系统；电网母线上设置母线降压变压器对母线电压第一次降压，再通过母线服务区变压器进行第二次降压后，输入到高速公路服务区，高速公路服务区设置升压变压器引出10kV负荷母线，对高速公路服务区配电网电压进行模拟仿真，建立高速公路配电网直接供电模型，基于高速公路配电网直接供电模型沿10kV负荷母线设置配电接线点，配电接线点处通过负荷降压变压器引出380V负荷母线对高速公路路侧负荷供电，检测高速公路路侧负荷的负荷电压，获得电压降最大的负荷点为负荷供电点，负荷供电点是电压降最大的负荷点；

光伏并网系统与380V负荷母线上的负荷供电点相连接，光储微电网系统通过并网保护装置与380V负荷母线的负荷供电点相连接。

光储微电网系统包括第一光伏阵列、直流配电箱、充放电控制器、第一Boost转换器、第一逆变器、蓄电池和功率调节装置；直流配电箱与第一光伏阵列的输出端相连接，直流配电箱连接充放电控制器，充放电控制器与蓄电池相连接；

第一光伏阵列发电产生直流电，第一光伏阵列接入直流配电箱，直流配电箱将光伏阵列输出的直流电分为若干路，直流电从直流配电箱输出至充放电控制器，充放电控制器控制储能的蓄电池的充放电，当并网点电压标幺值大于等于电压标幺阈值时，充放电控制器控制储能充电，当并网点电压标幺值小于电压标幺阈值时，并充放电控制器控制储能放电，由充放电控制器输出电能，第一Boost转换器进行直流电升压后输出至第一逆变器，将直流电转换为交流电，功率调节装置实时检测第一光伏阵列的发电电压，追踪最高电压电流值，使第一光伏阵列最大功率输出电能，由第一逆变器输出的交流电通过并网保护装置在电压降最大的负荷点处接入380V负荷母线。

所述光伏并网系统包括第二光伏阵列、MPPT控制器、第二Boost转换器、第二逆变器和滤波器；