一種獨立微網供電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種獨立微網供電系統。
【背景技術】
[0002]隨著能源需求的不斷增長，溫室效應愈加明顯，利用風能、太陽能等的可再生能源發電技術迅速成為當今應對能源和環境危機的重要手段。獨立微網供電系統能將多種類型的分布式發電單元組合在一起，有效實現多種能源互補，提高整個系統的能源利用率和供電可靠性。在偏遠和海島地區，獨立微網供電系統是解決其供電問題的有效手段之一。
[0003]可再生能源往往具有隨機性、間歇性的特點。在獨立微網供電系統規劃設計中，如何在充分利用可再生能源的同時保證系統的供電可靠性是需要關注的關鍵問題之一。現有規劃方法中通常只是將容量不平衡度作為系統的可靠性指標。為進一步考慮設備故障影響，需要在規劃設計中加入可靠性評估環節，采用合適的可靠性評估方法評價系統的可靠性水平。
[0004]然而，目前獨立微網系統的可靠性供電中基本只圍繞獨立系統中的發電-負荷容量平衡進行可靠性評估后的供電方法，不能滿足獨立微網的規劃設計需求。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是提供一種能夠更精確地對獨立微網供電系統的可靠性進行評估，并且提高供電可靠性的獨立微網供電系統。
[0006]隨著獨立微網系統規模的增加，在可靠性評估中還應該考慮網架結構的影響，現有獨立微網系統供電可靠性評估中，并沒有考慮設備故障帶來的影響，由于網架結構復雜、負荷節點較多，中壓獨立微網系統在結構上更接近含分布式電源的配電系統。但不同的是，含分布式電源的配電系統長期并網運行，而獨立微網系統卻始終處于離網狀態，需要完全依靠微網內的電源實現電力平衡。這一特點決定了中壓獨立微網系統的電壓問題比配電系統更為突出，由于配電線路中較高的阻性，因此電壓同時受有功平衡和無功平衡的雙重影響。而在這一點上，現有方法均只考慮系統內的有功平衡，忽略了系統內無功平衡及其帶來的電壓問題。
[0007]本實用新型采用的技術方案如下:一種獨立微網供電系統，其特征在于:將獨立微網供電系統劃分為不同的饋線區域；主控電源采用集中接入方式，經變壓器與不同的饋線區域相連；還包括可再生能源發電機和儲能裝置，設置在變壓器高壓側相連的母線上或設置在饋線區域內部。
[0008]作為優選，還包括自動保護裝置，設置在變壓器高壓側和饋線區域入口，用于故障時自動切斷故障區域與供電系統其它區域的連接。
[0009]作為優選，還包括手動隔離開關，設置在供電系統網架結構的分支上，用于對相應負荷點的切除操作。
[0010]作為優選，所述主控電源為不可再生能源發電機和或儲能裝置。
[0011]作為優選，所述可再生能源發電機為風力發電機。
[0012]作為優選，所述不可再生能源發電機為柴油發電機。
[0013]作為優選，儲能裝置為蓄電池儲能裝置。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:該系統結構能夠提高獨立微網供電可靠性，并能夠更精確地對獨立微網供電系統的可靠性進行評估。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型其中一實施例的系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0017]本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或者具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0018]如圖1所示，一種獨立微網供電系統，將獨立微網供電系統劃分為不同的饋線區域；在本具體實施例中可再生能源發電機為風力發電機，不可再生能源發電機為柴油發電機；作為系統主控電源的柴油發電機采用集中接入方式，經變壓器與不同的饋線區域相連；風力發電機WT和儲能裝置EA (在本具體實施例中為蓄電池儲能裝置)設置在變壓器高壓側相連的母線上或設置在饋線區域內部(在本具體實施例中設置在饋線區域內部)。
[0019]在本具體實施例中，考慮到變壓器故障和饋線區域內的線路故障，變壓器高壓側和饋線區域入口處均裝有自動保護裝置。當故障發生時，自動保護裝置能及時檢測到系統內的不正常運行狀態，通過跳閘操作迅速切斷故障區域與系統其它區域的連接，從而實現故障區域的隔離。
[0020]在本具體實施例中，各饋線區域內部均為樹狀網絡，根節點與區域入口處自動保護裝置相連，負荷點分散在網絡的干支和分支上。樹狀網絡的某些分支上設有手動隔離開關，能夠支持相應負荷點的切除操作，但各饋線區內部不含自動保護裝置。
[0021]變壓器高壓側和各饋線區域入口處均設有自動保護裝置。該結構下，饋線區域中的所有元件均在其入口處自動保護裝置的保護范圍內，當區域內任意元件發生故障時，相應自動保護裝置將迅速動作令整個饋線區域隔離，從而導致該區域內的所有負荷停電。當某區域被隔離時，該區域中所有可再生能源發電設備和儲能裝置的供電都將切斷。綜上所述，系統內任意線路的故障都可等效為相應饋線區域的故障，從而可將饋線區域作為一個整體進行建模，以有效減少故障抽樣的時間。以圖1所示的獨立微網供電系統為例，整個系統可根據自動保護裝置的位置分為4個區域。區域O為柴油發電機與變壓器組成的主控電源區域，區域1~3為不同的負荷區域。
[0022]當系統內無故障發生時，連通區域為整個中壓獨立微網供電系統。當故障發生在區域O中時(變壓器故障)，所有柴油發電機均退出運行，連通區域為區域1、2、3，儲能裝置將暫時作為系統的主控電源。當故障發生在區域I中時，分離發電機和儲能裝置均退出運行，連通區域為區域0、2、3。當故障發生在區域2 (或區域3)時，連通區域為0、1、3(或O、1、2)，柴油發電機將與風力發電機、儲能裝置相互配合，向無故障區域供電。
【主權項】
1.一種獨立微網供電系統，其特征在于:將獨立微網供電系統劃分為不同的饋線區域；主控電源采用集中接入方式，經變壓器與不同的饋線區域相連；還包括可再生能源發電機和儲能裝置，設置在變壓器高壓側相連的母線上或設置在饋線區域內部。
2.根據權利要求1所述的獨立微網供電系統，其特征在于:還包括自動保護裝置，設置在變壓器高壓側和饋線區域入口，用于故障時自動切斷故障區域與供電系統其它區域的連接。
3.根據權利要求1或2所述的獨立微網供電系統，其特征在于:還包括手動隔離開關，設置在供電系統網架結構的分支上，用于對相應負荷點的切除操作。
4.根據權利要求1所述的獨立微網供電系統，其特征在于:所述主控電源為不可再生能源發電機和或儲能裝置。
5.根據權利要求1所述的獨立微網供電系統，其特征在于:所述可再生能源發電機為風力發電機。
6.根據權利要求4所述的獨立微網供電系統，其特征在于:所述不可再生能源發電機為柴油發電機。
7.根據權利要求1所述的獨立微網供電系統，其特征在于:儲能裝置為蓄電池儲能裝置。
【專利摘要】本實用新型提供了一種獨立微網供電系統，將獨立微網供電系統劃分為不同的饋線區域；主控電源采用集中接入方式，經變壓器與不同的饋線區域相連；還包括可再生能源發電機和儲能裝置，設置在變壓器高壓側相連的母線上或設置在饋線區域內部。該系統結構能夠提高獨立微網供電可靠性，并能夠更精確地對獨立微網供電系統的可靠性進行評估。
【IPC分類】H02J3-00
【公開號】CN204538700
【申請號】CN201520173946
【發明人】李嘉逸, 王強, 郭力, 余熙, 王勁, 夏雪, 張勝飛, 孫建偉, 余舟子, 肖漢, 鄭勇, 付浩, 吳沖, 黃曉明
【申請人】中國電力工程顧問集團西南電力設計院有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月26日