一种基于电力电能交换子微电网的并网型微电网系统

摘要

本发明属于新能源微电网技术领域，具体涉及一种基于电力电能交换子微电网的并网型微电网系统。本发明通过将与公共电网连接的新能源微电网设计成并网型微电网和电力电能交换子微电网两个能够独立运行的子微电网，分别受控开关与公共电网相连接，并且电力电能交换子微电网受控选择与并网型微电网或公共电网连通，使并网型微电网与公共电网各自独立运行并由电力电能交换子微电网承担并网型微电网和公共电网之间电力电能的无缝交换，实现微电网与公共电网的电能互补运行，最大范围实现新能源微电网发电就地消纳、新能源电力自发自用为主、余电上网，且在公共电网断电时可以自动切换到微电网离网运行，保障了为微电网用户不间断发电供电，有效实现了并网型微电网和公共电网的电能互补及并网与离网的合理切换。

主权项

一种基于电力电能交换子微电网的并网型微电网系统，包括：公共电网1、公共电网电力线2、公共电网与微电网连接点开关3、公共电网负荷控制开关4、公共电网负荷5、电力电能交换子微电网6、电力交换的微电网侧开关7、电力交换的公共电网侧开关8、并网型微电网9、微电网电力母线10、监控总线11、电网能量管控系统12、电力电能交换子微电网的新能源发电单元61、电力电能交换子微电网的储能单元62、电力电能交换子微电网的监控总线64、电力电能交换子微电网的能量管控系统66、电力电能交换子微电网的发电蓄电开关67、并网型微电网的新能源发电单元91、并网型微电网的储能单元92、并网型微电网的负荷开关93、并网型微电网的监控总线94、微电网负荷95、并网型微电网的能量管控系统96、并网型微电网的发电蓄电开关97；其中：公共电网1、公共电网电力线2、公共电网与微电网连接点开关3、公共电网负荷控制开关4、公共电网负荷5依次相连并且公共电网与微电网连接点开关3和公共电网负荷控制开关4均闭合，构成公共电网1为公共电网负荷5供电的电力路径；电力交换的公共电网侧开关8断开并且电力电能交换子微电网6、电力交换的微电网侧开关7、并网型微电网9、微电网电力母线10相连接且电力交换的微电网侧开关7闭合，构成新能源微电网离网发电供电的电力路径；电力交换的微电网侧开关7断开同时并网型微电网的负荷开关93和并网型微电网的发电蓄电开关97均闭合，并网型微电网9为离网型微电网且并网型微电网的能量管控系统96通过并网型微电网的监控总线94分别连接和控制并网型微电网的新能源发电单元91及并网型微电网的储能单元92，构成独立的微电网孤岛发电及为微电网负荷95供电的电源和电力路径；公共电网1故障或断电时，公共电网与微电网连接点开关3断开，并且公共电网电力线2、公共电网负荷控制开关4、公共电网负荷5、电力电能交换子微电网6、电力交换的微电网侧开关7、电力交换的公共电网侧开关8、并网型微电网9、微电网电力母线10相连接且公共电网负荷控制开关4、电力交换的微电网侧开关7、电力交换的公共电网侧开关8三个开关均闭合，以及由并网型微电网的能量管控系统96通过并网型微电网的监控总线94分别连接和控制并网型微电网的负荷开关93和并网型微电网的发电蓄电开关97均闭合，同时电力电能交换子微电网的能量管控系统66通过电力电能交换子微电网的监控总线64分别连接电力电能交换子微电网的新能源发电单元61及电力电能交换子微电网的储能单元62以及电力电能交换子微电网的能量管控系统66通过电力电能交换子微电网的监控总线64连接和控制电力电能交换子微电网的发电蓄电开关67闭合，构成离网形式新能源微电网发电并同时为微电网负荷95和公共电网负荷5供电的电源和电力路径；电力交换的微电网侧开关7断开并且公共电网1、公共电网电力线2、公共电网与微电网连接点开关3、公共电网负荷控制开关4、公共电网负荷5、电力电能交换子微电网6、电力交换的公共电网侧开关8相连接且公共电网与微电网连接点开关3、公共电网负荷控制开关4和电力交换的公共电网侧开关8闭合，构成电力电能交换子微电网6的新能源并网发电馈电的电力路径；电网能量管控系统12通过监控总线11连接公共电网与微电网连接点开关3、公共电网负荷控制开关4、公共电网负荷5、电力电能交换子微电网6、电力交换的微电网侧开关7、电力交换的公共电网侧开关8、并网型微电网9以及并网型微电网的能量管控系统96和电力电能交换子微电网的能量管控系统66，构成电力电能交换子微电网的并网型微电网系统的监控信息链路；其系统运行控制方法是：在新能源发电时段，当并网型微电网的新能源发电单元91所发电力≥微电网负荷95的用电电力；则：电力交换的微电网侧开关7断开且并网型微电网9以离网形式为微电网负荷95供电，同时公共电网与微电网连接点开关3、公共电网负荷控制开关4和电力交换的公共电网侧开关8、电力电能交换子微电网的发电蓄电开关67均闭合，由电力电能交换子微电网6并网且电力电能交换子微电网的新能源发电单元61并网发电供电；在新能源发电时段，当并网型微电网的新能源发电单元91所发电力＜微电网负荷95的用电电力；则：电力交换的公共电网侧开关8断开且电力交换的微电网侧开关7和电力电能交换子微电网的发电蓄电开关67均闭合，由并网型微电网的新能源发电单元91和电力电能交换子微电网的新能源发电单元61共同发电，以离网形式为微电网负荷95供电；在新能源发电时段，并网型微电网的新能源发电单元91和电力电能交换子微电网的新能源发电单元61共同发电的电力＜微电网负荷95的用电电力；则：电力交换的公共电网侧开关8断开且电力交换的微电网侧开关7和电力电能交换子微电网的发电蓄电开关67均闭合，由并网型微电网的新能源发电单元91和电力电能交换子微电网的新能源发电单元61及电力电能交换子微电网的储能单元62共同发电，以离网形式为微电网负荷95供电；在电力电能交换子微电网的储能单元62电量不足时，电网能量管控系统12通过监控总线11控制电力交换的微电网侧开关7断开后控制电力交换的公共电网侧开关8闭合，此时并网型微电网的新能源发电单元91和并网型微电网的储能单元92一并以离网形式为微电网负荷95供电，同时电力电能交换子微电网的储能单元62以并网型微电网形式由电力电能交换子微电网的新能源发电单元61和公共电网1共同为电力电能交换子微电网的储能单元62充电补充电能并在补充电能达到设置电量时，控制电力交换的公共电网侧开关8断开及控制电力交换的微电网侧开关7闭合，由并网型微电网的新能源发电单元91和电力电能交换子微电网的新能源发电单元61及电力电能交换子微电网的储能单元62共同发电，以离网形式为微电网负荷95供电；在新能源不发电时段，并网型微电网的储能单元92和电力电能交换子微电网的储能单元62共同发电的电力＞微电网负荷95的用电电力；则：电力交换的公共电网侧开关8断开且电力交换的微电网侧开关7和电力电能交换子微电网的发电蓄电开关67均闭合，由并网型微电网的储能单元92和电力电能交换子微电网的储能单元62共同发电的电力共同以离网形式为微电网负荷95供电；在并网型微电网的储能单元92和电力电能交换子微电网的储能单元62电力电量不足时，控制并网型微电网的发电蓄电开关97和电力电能交换子微电网的发电蓄电开关67断开及并网型微电网的负荷开关93闭合并控制电力交换的公共电网侧开关8闭合和电力交换的微电网侧开关7闭合，此时公共电网1为微电网负荷95和电网负荷5供电，此后控制并网型微电网的发电蓄电开关97和电力电能交换子微电网的发电蓄电开关67闭合，由公共电网1为并网型微电网的储能单元92和电力电能交换子微电网的储能单元62充电补充电能并至补充电能达到设置的电量。