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一种实现微电源供电与负荷用电平衡的微电网系统

北极星输配电网  来源:北极星输配电网    2017/2/10 14:59:40  我要投稿  
所属频道: 微电网  关键词:微电网 微电网系统 发明专利

北极星输配电网讯:北极星输配电网今日为您带来一种实现微电源供电与负荷用电平衡的微电网系统;申请人:新智能源系统控制有限责任公司;发明人:石大鹏 李华印 李新新 王玉亮 尧军 陈灿章 贺万普。

摘要

本发明提供了一种实现微电源供电与负荷用电平衡的微电网系统,涉及微电网控制技术领域,可调整微电网系统中微电源可供应的电能与负荷所需电能的平衡关系。该微电网系统包括微电网供用能模块、微电网中央控制模块和末端数据采集及控制模块;微电网供用能模块用于实现微电源向负荷的供电;微电网中央控制模块用于对微电源可供应的电能和负荷所需的电能进行实时预测,在微电网系统处于离网状态时,进入孤岛运行模式,并不断调整孤岛范围,确定需要投入的负荷和需要切除的负荷,并下发相应的指令;末端数据采集及控制模块用于在微电网中央控制模块所下发的指令的控制下,对负荷进行投入或切除。上述微电网系统用于在离网状态时独立向负荷供电。

背景技术

微电网系统是一种将分布式发电系统、储能以及末端负荷相结合的智能可控小型 电网系统,并且是可以实现自我控制、保护和管理的自治系统。微电网系统主要包括用于供 应电能的微电源和用于消耗电能的负荷。相对于外部电网,微电网系统有并网和离网两种 运行模式:当外部电网正常供电时,微电网系统中的微电源作为辅助电源并入,与外部电网 共同为负荷输送电能;当外部电网发生故障时,微电网与外部电网断开连接,形成孤岛,独立向负荷输送电能。

但是,微电网系统在离网模式下运行时,普遍存在如下问题:现有的微电网系统仅 能根据负荷重要性对孤岛范围进行一次划分,因此在后续供电过程中,现有的微电网系统 并不能对微电网系统中微电源可供应的电能与负荷所需的电能的关系进行调整,使二者达 到平衡。例如,当微电源可供应的电能小于负荷所需的电能,即微电网系统已经不足以向现 有的负荷供电时,就会降低微电网系统运行的安全可靠性;或者,当微电源可供应的电能大 于负荷所需的电能,即微电网系统可向更多的负荷供电时,降低了能源的利用率,在一定程 度上造成能源的浪费。

发明内容

本发明提供了一种实现微电源供电与负荷用电平衡的微电网系统,可快速调整微 电网系统中微电源可供应的电能与负荷所需的电能之间的平衡关系,提高微电网系统运行 的安全可靠性,并提高能源的利用率。

为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:

本发明提供了一种实现微电源供电与负荷用电平衡的微电网系统,所述微电网系 统包括至少一个区块及与各区块相连的微电网中央控制模块,所述区块包括相连的微电网 供用能模块和末端数据采集及控制模块;其中,所述微电网供用能模块包括微电源单元和 负荷单元,所述微电源单元包括至少一个微电源,所述负荷单元包括至少一个负荷,所述微 电源单元用于向所述负荷单元供应电能;在所述微电网系统处于并网状态时,所述微电网 供用能模块与外部电网相连,在所述微电网系统处于离网状态时,所述微电网供用能模块 与外部电网断开;所述微电网中央控制模块用于对所述微电源单元可供应的电能以及所述 负荷单元所需的电能进行实时预测,在所述微电网系统处于离网状态时,进入孤岛运行模 式,根据实时预测的预测数据及所述微电网系统的供用能平衡滞环裕量不断调整孤岛范围,然后根据所调整的孤岛范围及所述负荷单元中各负荷的重要性确定需要投入的负荷和 需要切除的负荷,并下发相应的指令;所述末端数据采集及控制模块用于在所述微电网中 央控制模块所下发指令的控制下,对所述负荷单元中的负荷进行相应的投入或切除,使所述微电源单元可供应的电能与所述负荷单元所需的电能保持平衡。

利用本发明所提供的微电网系统,通过对微电网系统中微电源可供应的电能以及负荷所需的电能进行实时预测,可判断出二者之间的关系,当二者处于非平衡态时,通过调整孤岛范围,对负荷进行投入或切除,从而使微电源可供应的电能与负荷所需的电能的关 系快速恢复平衡。例如,当微电源可供应的电能小于负荷所需的电能时,即微电网系统已经 不足以向现有的负荷供电,这时根据负荷的重要性,对原有的负荷中一部分重要性较低的 负荷进行切除,缩小孤岛范围,使微电源可供应的电能与切除后的负荷所需的电能达到平衡,从而提高了微电网系统运行的安全可靠性;

当微电源可供应的电能大于负荷所需的电 能时,即微电网系统可以向更多的负荷供电,根据负荷的重要性,在现有的负荷的基础上重 新投入一部分未供电的重要性较高的负荷,扩大孤岛范围,使微电源可供应的电能与投入 后的负荷所需的电能达到平衡,从而提高了微电网系统运行的安全可靠性;当微电源可供应的电能大于负荷所需的电 能时,即微电网系统可以向更多的负荷供电,根据负荷的重要性,在现有的负荷的基础上重 新投入一部分未供电的重要性较高的负荷,扩大孤岛范围,使微电源可供应的电能与投入 后的负荷所需的电能达到平衡,从而使微电网系统尽可能向更多的负荷供电,提高能源的 利用率。因此,通过采用本发明提供的微电网系统,可快速调整微电网系统中微电源可供应的电能与负荷所需的电能之间的平衡,提高微电网系统运行的安全可靠性,并提高能源的利用率。

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