一種戶用單相光儲型多微網系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于微電網領域，具體涉及一種戶用單相光儲型多微網系統。
【背景技術】
[0002]分布式發電接入配電網，有利于新能源就地分散利用，提高用戶供電可靠性。但分布式發電具有間歇性和隨機性，其不穩定的發電方式給電網安全穩定運行帶來相當多難題。微電網作為分布式發電接入電網的有效利用方式，可降低間歇性分布式電源對配電網帶來的不利影響，最大限度利用分布式電源出力，提高供電可靠性和電能質量。
[0003]隨著微網工程的大規模建成和微網技術的成熟，一定區域內多個鄰近微網因利益趨近形成多微網系統。目前我國在多微網系統方面的研究和現場運行經驗較少，隨著光儲型微電網在商業住宅和家庭小區/園區中的廣泛應用，有必要發展一種戶用單相光儲型多微網系統，以開展光儲型多微網的關鍵技術研究。
[0004]經對現有技術文獻的檢索發現，中國專利申請號為:201420103450.9，名稱為:一種基于多種分布式電源的實驗室用智能微電網系統，該申請內的微電網系統為單微網，不適用光儲多微網系統的關鍵技術研究。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是為了解決上述現有技術中存在的不足之處，提供一種戶用單相光儲型多微網系統，對開展商業住宅和家庭小區/園區中光儲型多微網系統規劃設計、模式切換和優化運行的研究具有重要意義。
[0006]為實現上述實用新型目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0007]一種戶用單相光儲型多微網系統，其包括一次系統與二次系統。
[0008]所述一次系統包括第一單相子微網、第二單相子微網和第三單相子微網，光伏發電系統、儲能系統和負荷設備通過斷路器和接觸器與子微網母線相連接形成第一單相子微網、第二單相子微網和第三單相子微網，各個子微網通過斷路器和接觸器與多微網母線相連接，多微網母線通過接觸器和斷路器與380V配電網相連接；三個單相子微網用以模擬商業住宅樓宇與家庭小區/園區型應用場景中由各住戶構成的用戶側微網，由于此場景下用戶單相接入附近的低壓配電柜中，為了保持三相平衡，三個單相子微網應同時接入多微網母線。
[0009]所述二次系統是主控硬件采用芯片stm32F407的光儲型多微網控制系統，主要控制裝置包括區域型中央控制器、區域型一體化終端和戶用一體化終端，三者都各自其中具有底層設備通信模塊、終端通信模塊、DI (Digital input，數字量輸入)模塊、DO (DigitalOutput，數字量輸出)模塊、AI (Analog input，模擬量輸入)模塊、AO (Analog Output，模擬量輸出)模塊和溫度模塊，區域型一體化終端和戶用一體化終端獨有雙向計量模塊。
[0010]所述的一種戶用單相光儲型多微網系統中，所述光伏發電系統由光伏板、光伏直流配電箱和光伏逆變器組成；所述儲能系統由鋰電池組和儲能雙向變流器組成；所述負荷設備包括燈泡組、負載箱、電動機和電子負載。
[0011 ] 所述的一種戶用單相光儲型多微網系統中，所述光伏發電系統中光伏板與光伏直流配電箱相連，光伏直流配電箱與光伏逆變器相連接；所述儲能系統中串聯后的鋰電池組與儲能雙向變流器相連接；所述負荷設備中燈泡組、負載箱、電動機和電子負載均各自通過一個斷路器和一個接觸器與微電網母線相連接。
[0012]所述的一種戶用單相光儲型多微網系統中，所述戶用一體化終端底層設備通信模塊從光伏發電系統、儲能系統和負荷設備端采集運行數據并下達通信控制指令；所述戶用一體化終端的終端通信模塊傳輸運行數據至區域型中央控制器，并接收區域型中央控制器的控制指令；所述戶用一體化終端DI模塊采集所有子微網的斷路器狀態；所述戶用一體化終端D0模塊輸出子微網的繼電器控制信號；所述戶用一體化終端AI模塊采集光照強度相關信號；所述戶用一體化終端A0模塊為備用輸出；所述戶用一體化終端溫度模塊采集環境溫度數據；所述戶用一體化終端雙向計量模塊采集用戶出口的電能數據，并上傳電能數據；所述區域型一體化終端的終端通信模塊傳輸運行數據至區域型中央控制器，并接收區域型中央控制器的控制指令；所述區域型一體化終端DI模塊采集并離網斷路器狀態；所述區域型一體化終端D0模塊輸出并離網繼電器的控制信號；所述區域型中央控制器終端通信模塊接收區域型一體化終端和戶用一體化終端傳輸的運行數據，結合配電網的調度信息經決策后下達通信控制指令。
[0013]系統工作原理如下:
[0014]光儲型多微網的戶用一體化終端通過底層設備通信模塊實時采集光伏發電系統、儲能系統和負荷設備的運行數據(儲能系統荷電狀態、敏感負荷總有功、可控負荷總有功、完全可切除負荷總有功、分布式電源出力、各斷路器開關狀態、子微網運行狀態)，再通過終端通信模塊傳輸數據至區域型中央控制器；區域型一體化終端將采集的并離網斷路器開關狀態通過終端通信模塊傳輸給區域型中央控制器；區域型中央控制器對接收的數據進行統計分析，結合配電網的調度信息經決策后向一體化終端發送控制指令，一體化終端再向光伏發電系統、儲能系統、負荷設備和繼電器下達指令，實現光儲型多微網功率實時平衡控制、運行優化、模式切換。
[0015]光儲型多微網的控制系統是光儲型多微網系統的決策中心，根據接收的底層設備實時運行數據和配電網調度信息，采取快速決策確定相關分布式電源的出力、負荷的投切以及各子微網的并離網控制。具備以下基本功能:(1)光儲型多微網各分布式電源和負荷運行狀態的實時監控；(2)光儲型多微網的孤島檢測與運行模式控制；(3)光儲型多微網的故障保護及穩定運行控制；(4)光儲型多微網互聯運行的群組協調技術。
[0016]與現有技術相比，本實用新型具有如下優點和顯著效果:本實用新型建立一種戶用單相光儲型多微網系統，對開展由各住戶構成的用戶側光儲型多微網的研究具有重要的實際應用價值；同時，光儲型多微網的控制系統根據接收的底層設備實時運行數據和配電網調度信息，確定相關分布式電源的出力、負荷的投切以及各子微網的并離網控制，可快速驗證多微網功率實時平衡控制、運行優化、模式切換等策略的有效性。
【附圖說明】
[0017]圖1是一種戶用單相光儲型多微網系統電氣拓撲圖。
[0018]圖2是戶用單相光儲型多微網控制裝置的功能架構圖。
【具體實施方式】
[0019]以下將結合附圖及具體實施例詳細說明本實用新型的技術方案，以便更清楚、直觀地理解本實用新型實質(以下實施方式若有涉及軟件部分，是本領域技術人員可以根據實際應用而進行編程實現的)。
[0020]圖1是一種戶用單相光儲型多微網系統電氣拓撲圖。
[0021]一種戶用單相光儲型多微網系統，其包括一次系統與二次系統。
[0022]所述一次系統包括第一單相子微網1、第二單相子微網2和第三單相子微網3，光伏發電系統、儲能系統和負荷設備通過斷路器和接觸器與子微網母線相連接形成第一單相子微網1、第二單相子微網2和第三單相子微網3，各個子微網通過斷路器和接觸器與多微網母線相連接，多微網母線通過接觸器和斷路器與380V配電網相連接；三個單相子微網用以模擬商業住宅樓宇與家庭小區/園區型應用場景中由各住戶構成的用戶側微網，由于此場景下用戶單相接入附近的低壓配電柜中，為了保持三相平衡，三個單相子微網應同時接入多微網母線。
[0023]所述二次系統是主控硬件采用芯片stm32F407的光儲型多微網控制系統，主要控制裝置包括區域型中央控制器、區域型一體化終端和戶用一體化終端，三者都各自其中具有底層設備通信模塊、終端通信模塊、DI模塊、D0模塊、AI模塊、A0模塊和溫度模塊，區域型一體化終端和戶用一體化終端獨有雙向計量模塊。
[0024]所述的一種戶用單相光儲型多微網系統中，所述光伏發電系統由光伏板、光伏直流配電箱和光伏逆變器組成；所述儲能系統由鋰電池組和儲能雙向變流器組成；所述負荷設備包括燈泡組、負載箱、電動機和電子負載。
[0025]所述的一種戶用單相光儲型多微網系統中，所述光伏發電系統中光伏板與光伏直流配電箱相連，光伏直流配電箱與光伏逆變器相連接；所述儲能系統中串聯后的鋰電池組與儲能雙向變流器相連接；所述負荷設備中燈泡組、負載箱、電動機和電子負載均各自通過一個斷路器和一個接觸器與微電網母線相連接。
[0026]所述的一種戶用單相光儲型多微網系統中，所述戶用一體化終端底層