風光柴蓄微電網(wǎng)技術方案

風光柴蓄微電網(wǎng)技術方案單位：通院二連姓名：李炎學號：39120131155一、 微電網(wǎng)概述微電網(wǎng)（Micro-Grid），是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、負荷、監(jiān)控和保護裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。微電網(wǎng)是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以孤立運行。微電網(wǎng)的提出旨在實現(xiàn)分布式電源的靈活、高效應用，解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式電源并網(wǎng)問題。開發(fā)和延伸微電網(wǎng)能夠充分促進分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，實現(xiàn)對負荷多種能源形式的高可靠供給，是實現(xiàn)主動式配電網(wǎng)的一種有效方式，使傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)過渡。1.1分布式電源分布式電源裝置是指功率為數(shù)千瓦至50 MW小型模塊式的、與環(huán)境兼容的獨立電源。分布式發(fā)電(Distributed Generation ,DG) 裝置根據(jù)使用技術的不同，可分為熱電冷聯(lián)產(chǎn)發(fā)電、內(nèi)燃機組發(fā)電、燃氣輪機發(fā)電、小型水力發(fā)電、風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、燃料電池等；根據(jù)所使用的能源類型，DG可分為化石能源(煤炭、石油、天然氣) 發(fā)電與可再生能源(風力、太陽能、潮汐、生物質(zhì)、小水電等) 發(fā)電兩種形式。1.2控制策略微電網(wǎng)控制的研究包含兩個方面：一個是微電網(wǎng)的整體控制策略，主要研究微電網(wǎng)內(nèi)各微電源之間的協(xié)調(diào)和配合；另一個是微電源的控制策略，主要針對微電源的輸出特性進行研究。依據(jù)微電網(wǎng)獨立運行模式下，各分布式電源所發(fā)揮的作用不同，微電網(wǎng)控制模式可以分為主從控制模式、對等控制模式和分層控制模式二、 項目背景自從電被發(fā)明以來，電力逐漸走入家家戶戶，成為組成人類社會必不可少的因素。隨著科學技術的發(fā)展，幾乎每一個人都能享受到電帶來的便捷。但在一些邊遠地區(qū)、孤立的海島，市電傳輸成本太高，而且效率太低。柴油發(fā)電機組工作可靠，但運送柴油的成本也很高，而且伴隨著嚴重的污染，迫切需要一種新的輸電方式解決這一問題。微電網(wǎng)就是一種可行的解決方案。風光柴蓄微電網(wǎng)采用分布式電源，充分利用自然界的風力資源與光照資源，根據(jù)風速、日照強度和其他氣候條件的變化，利用太陽能和風能制造出新型的節(jié)能環(huán)保的風光柴蓄微電網(wǎng)。風光柴蓄微電網(wǎng)的優(yōu)勢明顯，它不僅可以單獨供電，并且不受時間、地點的限制，做到持續(xù)性發(fā)電，而且還保證了供電系統(tǒng)的可靠性與經(jīng)濟性。三、 設計目標（1）每年發(fā)電量為22萬KWH，基本能保證每天24小時正常用電，隨著用電水平的提高，該系統(tǒng)很容易進行系統(tǒng)擴容，不斷滿足用電要求。（2）該項目設備采用多臺分組式發(fā)電設備配置，是充分考慮到系統(tǒng)的安全有效運行：即使個別機組故障或檢修也不影響系統(tǒng)整體持續(xù)供電;且采用風力發(fā)電、光伏發(fā)電、柴油機組以及蓄電池組備份，多重保障措施確保供電安全。（3）考慮項目施工是偏遠地區(qū)，所以采用分組式、組裝式塔桿和設備，盡量降低運輸及安裝成本。部分性能指標為：直流電壓48V交流相電壓220V交流線電壓380V諧波畸變率=5%四、 項目方案4.1系統(tǒng)原理本系統(tǒng)蓄電池組與雙向逆變器連接，雙向逆變器建立380V交流母線電壓，通過控制交流輸出端的電壓和頻率組成了交流電網(wǎng)，系統(tǒng)的其它所有設備都連接到此交流母線上，包括使用的負載和并網(wǎng)逆變器（風、光）。（1）當光照充足和風力較強的時候，除了保證負載正常供電以外，多余的能量是可以通過雙向逆變器給電池組充電，如果這個時候仍有剩余，風光柴蓄互補逆變器將控制減小功率輸出或通過交流母線卸荷器卸掉。（2）當光照和風力較弱時，風光柴蓄互補逆變器提供的能量就會無法滿足負載的使用，通過雙向逆變器由電池組放電為交流母線提供能量。（3）當蓄電池儲存電量，風能、光伏發(fā)電量不夠時，自動起動柴油發(fā)電機組建立交流母線電壓，供蓄電池充電機負載端用電。4.2方案設計原則（1）針對當前沒有可靠電力供應的現(xiàn)狀，應該盡量降低電源點設計方案的復雜程度，并加快推進電源建設以解決“有電用”問題。（2）充分利用好豐富的太陽能、風能等自然資源，建設環(huán)境和諧的風光柴蓄互補系統(tǒng)。這樣既能保證環(huán)境不遭到破壞，又能保證供電系統(tǒng)的正常運行。（3）充分考慮交通不便可能帶來的施工問題，盡量選擇體積較小的設備。一定要考慮當?shù)氐牡貏?、水文等問題，做到因地制宜。4.3基本配置目前該項目設計負荷為100KW。用電情況是：24小時內(nèi)居民都能正常用電，即使在無風無光的情況下，也要保證能夠正常運行5天。該風光柴蓄微電網(wǎng)系統(tǒng)日均發(fā)電約600kWh。系統(tǒng)配置需要很多基本配置的協(xié)調(diào)合作，具體如表1所示：系統(tǒng)配置名稱型號及規(guī)格數(shù)量備注太陽能板250Wp-31.2V400塊高效晶硅（100KWp）風力發(fā)電機HY-3000L220V18臺風力發(fā)電機并網(wǎng)逆變器CTW 10KS風能并網(wǎng)逆變器6臺380V交流并網(wǎng)風力發(fā)電機HY-20KW380V2臺380V交流并網(wǎng)風力發(fā)電機并網(wǎng)逆變器BNWG20KS2臺380V交流并網(wǎng)20KW風機塔桿自立桿2臺太陽能并網(wǎng)逆變器BNSG100KS1臺380V交流并網(wǎng)智能微網(wǎng)雙向逆變器SX100KS1個380V交流輸出太陽能支架定制400組風機塔桿3KW自立桿18套桿高9米太陽能直流匯流箱5進1出（1000V/100A）4個20塊串聯(lián)（2045智能配電箱交流配電柜100KW直流配電柜100KW1 定制1 定制蓄電池2V-1500AH300儲能960KWH左右柴油發(fā)電機組40KW2三