户用混合微电网系统的研究

2014-06-25 02:51陈德志
中国高新技术企业 2014年9期
关键词:分布式能源

陈德志

摘要:文章就户用混合微电网模型进行研究探讨,介绍了风、光、蓄、市电互补的户用型交直流混合微电网系统工作原理,并尝试建立一套户用混合微电网系统:并网运行时该系统优先利用分布式能源发电,为负荷提供充足电力的同时还能将富余电力输送到市电,不仅节能减排,而且用户可以获取可观的经济利益。

关键词:混合微电网;分布式能源;并网运行;孤岛运行

中图分类号:TM727 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)13-0127-02

全球气候变暖,环境问题日益凸显,电力需求日渐增大,加之今年出台的政策打破分布式电源并网的瓶颈。在我国,微电网在家庭中的应用存在着巨大的潜力。目前,电力已是家庭生活中不可或缺的组成部分。微电网有即发即用,减少网损的优势。因此,研究建立一整套户用混合微电网系统模型对为用户营造更加安全、可靠的用电环境,提高电能利用率具有重大意义。基于此本文尝试建立这样一套户用混合微电网系统:并网运行时该系统优先利用分布式发电,为负荷提供充足电力的同时还能将富余电力输送到市电,不仅节能减排,而且用户可以获取可观的经济利益;孤岛运行时,分布式电源与备用蓄电池组为负荷提供持续电力。

1 户用混合微电网的特性

户用混合微电网由直流微电网和交流微电网构成,实现风、光、蓄、市电互补。具有以下特性:

(1)该系统能够实现并网运行和孤岛运行无缝切换。并网运行时,当光伏、风力发电充足时,不仅能够满足负荷用电需求,用户还能通过卖电获取一定的经济利益;当市电出现故障时,即无缝切换到孤岛运行,由蓄电池继续供电,满足负荷用电需求。

(2)直流微电网系统和交流微电网系统相辅相成。直流微电网系统和交流微电网系统除了为本系统内的负荷供电之外,而且可以通过交、直流微电网之间的“桥梁”DC/AC相互供电。以满足多类型负荷的用电需求,提高供电可靠性。

2 户用混合微电网的工作原理

系统并网运行时,市电系统为整个系统起电压支撑的作用。风力发电通过风力变流器AC/AC输出380V的交流电,供家庭交流负载使用。另外,光伏发电经光伏控制器DC/DC,输出恒定48V直流电,一部分为家庭直流电器供电,例如笔记本电脑、手机、数码相机等,一部分存储到备用蓄电池组中,其他部分电能通过逆变器DC/AC与交流网络相连,通过能量管理系统,实现了风、光、蓄、市电互补,有效提高了电能的利用率。假如在光照和风力都充足时,除可满足负荷的电力需求,剩余电力可输送到电网中,用户可从中获利。假如遇到大风阴雨天气,光伏发电不足,风力发电相对充足时,由风力发电为交流负荷和直流负荷供电,备用蓄电池组作为补充。反之,若光伏发电充足而风力发电不足情况时,光伏发电通过光伏控制器为直流负荷供电,并将富余电力一部分储存在蓄电池中,一部分通过逆变器DC/AC为交流负荷供电。当处于无光且无风的特殊天气情况下,由市电直接为负荷供电,蓄电池由能量管理系统适当为负荷供电。

若市电出现故障,迅速断开断路器CB1,此时的微电网系统处于孤岛运行状态。逆变器无缝切换到孤岛运行模式,由蓄电池为交流微电网系统提供电压支撑,这种情况下依然能够充分利用分布式能源发电。

若市电和交流微电网都出现故障时,断开断路器CB4。此时,由光伏发电、光伏控制器DC/DC、蓄电池、直流负荷构成的直流微电网系统离网运行。通过微型调压装置,实现为多种直流负荷供电。确保在无市电情况下仍然能够确保用户的照明、通信等日常需求,提高了供电可靠性。

3 结语

国家政策的大力支持以及化石能源的日益紧张,分布式发电越来越受关注。本文根据交、直混合微电网的特性,探讨建立一种户用型混合微电网系统,该系统能够实现并网运行与孤岛运行无缝切换,确保用户拥有可靠的电力供应,提高供电可靠性。同时该系统拥有交直流两种供电端口为交直流电器提供相应的电力,减少交直转换的电能损耗,有效提高了电能的利用率。户用混合微电网系统实现了风、光、蓄、市电互补,为用户营造了更加安全、可靠的用电环境。

参考文献

[1] 徐青山.分布式发电与微电网技术[M].北京:人民邮电出版社,2011.

[2] 施婕,艾芊.直流微电网在现代建筑中的应用[J].现代建筑电气,2010,(6),47-51.

[3] 张建华,黄伟.微电网运行控制与保护技术[M].北京:中国电力出版社,2010.

[4] AkshayK.Rathore.Hybrid Micro-grid (μG) Based Residential Utility Interfaced Smart Energy System:Applications for Green Data Centers and Commercial Buildings.2011.

(责任编辑:刘 晶)endprint

摘要:文章就户用混合微电网模型进行研究探讨,介绍了风、光、蓄、市电互补的户用型交直流混合微电网系统工作原理,并尝试建立一套户用混合微电网系统:并网运行时该系统优先利用分布式能源发电,为负荷提供充足电力的同时还能将富余电力输送到市电,不仅节能减排,而且用户可以获取可观的经济利益。

关键词:混合微电网;分布式能源;并网运行;孤岛运行

中图分类号:TM727 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)13-0127-02

全球气候变暖,环境问题日益凸显,电力需求日渐增大,加之今年出台的政策打破分布式电源并网的瓶颈。在我国,微电网在家庭中的应用存在着巨大的潜力。目前,电力已是家庭生活中不可或缺的组成部分。微电网有即发即用,减少网损的优势。因此,研究建立一整套户用混合微电网系统模型对为用户营造更加安全、可靠的用电环境,提高电能利用率具有重大意义。基于此本文尝试建立这样一套户用混合微电网系统:并网运行时该系统优先利用分布式发电,为负荷提供充足电力的同时还能将富余电力输送到市电,不仅节能减排,而且用户可以获取可观的经济利益;孤岛运行时,分布式电源与备用蓄电池组为负荷提供持续电力。

1 户用混合微电网的特性

户用混合微电网由直流微电网和交流微电网构成,实现风、光、蓄、市电互补。具有以下特性:

(1)该系统能够实现并网运行和孤岛运行无缝切换。并网运行时,当光伏、风力发电充足时,不仅能够满足负荷用电需求,用户还能通过卖电获取一定的经济利益;当市电出现故障时,即无缝切换到孤岛运行,由蓄电池继续供电,满足负荷用电需求。

(2)直流微电网系统和交流微电网系统相辅相成。直流微电网系统和交流微电网系统除了为本系统内的负荷供电之外,而且可以通过交、直流微电网之间的“桥梁”DC/AC相互供电。以满足多类型负荷的用电需求,提高供电可靠性。

2 户用混合微电网的工作原理

系统并网运行时,市电系统为整个系统起电压支撑的作用。风力发电通过风力变流器AC/AC输出380V的交流电,供家庭交流负载使用。另外,光伏发电经光伏控制器DC/DC,输出恒定48V直流电,一部分为家庭直流电器供电,例如笔记本电脑、手机、数码相机等,一部分存储到备用蓄电池组中,其他部分电能通过逆变器DC/AC与交流网络相连,通过能量管理系统,实现了风、光、蓄、市电互补,有效提高了电能的利用率。假如在光照和风力都充足时,除可满足负荷的电力需求,剩余电力可输送到电网中,用户可从中获利。假如遇到大风阴雨天气,光伏发电不足,风力发电相对充足时,由风力发电为交流负荷和直流负荷供电,备用蓄电池组作为补充。反之,若光伏发电充足而风力发电不足情况时,光伏发电通过光伏控制器为直流负荷供电,并将富余电力一部分储存在蓄电池中,一部分通过逆变器DC/AC为交流负荷供电。当处于无光且无风的特殊天气情况下,由市电直接为负荷供电,蓄电池由能量管理系统适当为负荷供电。

若市电出现故障,迅速断开断路器CB1,此时的微电网系统处于孤岛运行状态。逆变器无缝切换到孤岛运行模式,由蓄电池为交流微电网系统提供电压支撑,这种情况下依然能够充分利用分布式能源发电。

若市电和交流微电网都出现故障时,断开断路器CB4。此时,由光伏发电、光伏控制器DC/DC、蓄电池、直流负荷构成的直流微电网系统离网运行。通过微型调压装置,实现为多种直流负荷供电。确保在无市电情况下仍然能够确保用户的照明、通信等日常需求,提高了供电可靠性。

3 结语

国家政策的大力支持以及化石能源的日益紧张,分布式发电越来越受关注。本文根据交、直混合微电网的特性,探讨建立一种户用型混合微电网系统,该系统能够实现并网运行与孤岛运行无缝切换,确保用户拥有可靠的电力供应,提高供电可靠性。同时该系统拥有交直流两种供电端口为交直流电器提供相应的电力,减少交直转换的电能损耗,有效提高了电能的利用率。户用混合微电网系统实现了风、光、蓄、市电互补,为用户营造了更加安全、可靠的用电环境。

参考文献

[1] 徐青山.分布式发电与微电网技术[M].北京:人民邮电出版社,2011.

[2] 施婕,艾芊.直流微电网在现代建筑中的应用[J].现代建筑电气,2010,(6),47-51.

[3] 张建华,黄伟.微电网运行控制与保护技术[M].北京:中国电力出版社,2010.

[4] AkshayK.Rathore.Hybrid Micro-grid (μG) Based Residential Utility Interfaced Smart Energy System:Applications for Green Data Centers and Commercial Buildings.2011.

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摘要:文章就户用混合微电网模型进行研究探讨,介绍了风、光、蓄、市电互补的户用型交直流混合微电网系统工作原理,并尝试建立一套户用混合微电网系统:并网运行时该系统优先利用分布式能源发电,为负荷提供充足电力的同时还能将富余电力输送到市电,不仅节能减排,而且用户可以获取可观的经济利益。

关键词:混合微电网;分布式能源;并网运行;孤岛运行

中图分类号:TM727 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)13-0127-02

全球气候变暖,环境问题日益凸显,电力需求日渐增大,加之今年出台的政策打破分布式电源并网的瓶颈。在我国,微电网在家庭中的应用存在着巨大的潜力。目前,电力已是家庭生活中不可或缺的组成部分。微电网有即发即用,减少网损的优势。因此,研究建立一整套户用混合微电网系统模型对为用户营造更加安全、可靠的用电环境,提高电能利用率具有重大意义。基于此本文尝试建立这样一套户用混合微电网系统:并网运行时该系统优先利用分布式发电,为负荷提供充足电力的同时还能将富余电力输送到市电,不仅节能减排,而且用户可以获取可观的经济利益;孤岛运行时,分布式电源与备用蓄电池组为负荷提供持续电力。

1 户用混合微电网的特性

户用混合微电网由直流微电网和交流微电网构成,实现风、光、蓄、市电互补。具有以下特性:

(1)该系统能够实现并网运行和孤岛运行无缝切换。并网运行时,当光伏、风力发电充足时,不仅能够满足负荷用电需求,用户还能通过卖电获取一定的经济利益;当市电出现故障时,即无缝切换到孤岛运行,由蓄电池继续供电,满足负荷用电需求。

(2)直流微电网系统和交流微电网系统相辅相成。直流微电网系统和交流微电网系统除了为本系统内的负荷供电之外,而且可以通过交、直流微电网之间的“桥梁”DC/AC相互供电。以满足多类型负荷的用电需求,提高供电可靠性。

2 户用混合微电网的工作原理

系统并网运行时,市电系统为整个系统起电压支撑的作用。风力发电通过风力变流器AC/AC输出380V的交流电,供家庭交流负载使用。另外,光伏发电经光伏控制器DC/DC,输出恒定48V直流电,一部分为家庭直流电器供电,例如笔记本电脑、手机、数码相机等,一部分存储到备用蓄电池组中,其他部分电能通过逆变器DC/AC与交流网络相连,通过能量管理系统,实现了风、光、蓄、市电互补,有效提高了电能的利用率。假如在光照和风力都充足时,除可满足负荷的电力需求,剩余电力可输送到电网中,用户可从中获利。假如遇到大风阴雨天气,光伏发电不足,风力发电相对充足时,由风力发电为交流负荷和直流负荷供电,备用蓄电池组作为补充。反之,若光伏发电充足而风力发电不足情况时,光伏发电通过光伏控制器为直流负荷供电,并将富余电力一部分储存在蓄电池中,一部分通过逆变器DC/AC为交流负荷供电。当处于无光且无风的特殊天气情况下,由市电直接为负荷供电,蓄电池由能量管理系统适当为负荷供电。

若市电出现故障,迅速断开断路器CB1,此时的微电网系统处于孤岛运行状态。逆变器无缝切换到孤岛运行模式,由蓄电池为交流微电网系统提供电压支撑,这种情况下依然能够充分利用分布式能源发电。

若市电和交流微电网都出现故障时,断开断路器CB4。此时,由光伏发电、光伏控制器DC/DC、蓄电池、直流负荷构成的直流微电网系统离网运行。通过微型调压装置,实现为多种直流负荷供电。确保在无市电情况下仍然能够确保用户的照明、通信等日常需求,提高了供电可靠性。

3 结语

国家政策的大力支持以及化石能源的日益紧张,分布式发电越来越受关注。本文根据交、直混合微电网的特性,探讨建立一种户用型混合微电网系统,该系统能够实现并网运行与孤岛运行无缝切换,确保用户拥有可靠的电力供应,提高供电可靠性。同时该系统拥有交直流两种供电端口为交直流电器提供相应的电力,减少交直转换的电能损耗,有效提高了电能的利用率。户用混合微电网系统实现了风、光、蓄、市电互补,为用户营造了更加安全、可靠的用电环境。

参考文献

[1] 徐青山.分布式发电与微电网技术[M].北京:人民邮电出版社,2011.

[2] 施婕,艾芊.直流微电网在现代建筑中的应用[J].现代建筑电气,2010,(6),47-51.

[3] 张建华,黄伟.微电网运行控制与保护技术[M].北京:中国电力出版社,2010.

[4] AkshayK.Rathore.Hybrid Micro-grid (μG) Based Residential Utility Interfaced Smart Energy System:Applications for Green Data Centers and Commercial Buildings.2011.

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