風(fēng)光柴蓄微電網(wǎng)技術(shù)方案VIP

風(fēng)光柴蓄微電網(wǎng)技術(shù)方案單位：通院二連姓名：李炎學(xué)號(hào)：39120131155一、 微電網(wǎng)概述微電網(wǎng)（Micro-Grid），是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。微電網(wǎng)是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。微電網(wǎng)的提出旨在實(shí)現(xiàn)分布式電源的靈活、高效應(yīng)用，解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式電源并網(wǎng)問(wèn)題。開(kāi)發(fā)和延伸微電網(wǎng)能夠充分促進(jìn)分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷多種能源形式的高可靠供給，是實(shí)現(xiàn)主動(dòng)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(guò)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(dú)立電源。分布式發(fā)電(Distributed Generation ,DG) 裝置根據(jù)使用技術(shù)的不同，可分為熱電冷聯(lián)產(chǎn)發(fā)電、內(nèi)燃機(jī)組發(fā)電、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、小型水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、燃料電池等；根據(jù)所使用的能源類(lèi)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(fēng)力、太陽(yáng)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(gè)方面：一個(gè)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(gè)是微電源的控制策略，主要針對(duì)微電源的輸出特性進(jìn)行研究。依據(jù)微電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)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(duì)等控制模式和分層控制模式二、 項(xiàng)目背景自從電被發(fā)明以來(lái)，電力逐漸走入家家戶戶，成為組成人類(lèi)社會(huì)必不可少的因素。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，幾乎每一個(gè)人都能享受到電帶來(lái)的便捷。但在一些邊遠(yuǎn)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(jī)組工作可靠，但運(yùn)送柴油的成本也很高，而且伴隨著嚴(yán)重的污染，迫切需要一種新的輸電方式解決這一問(wèn)題。微電網(wǎng)就是一種可行的解決方案。風(fēng)光柴蓄微電網(wǎng)采用分布式電源，充分利用自然界的風(fēng)力資源與光照資源，根據(jù)風(fēng)速、日照強(qiáng)度和其他氣候條件的變化，利用太陽(yáng)能和風(fēng)能制造出新型的節(jié)能環(huán)保的風(fēng)光柴蓄微電網(wǎng)。風(fēng)光柴蓄微電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)明顯，它不僅可以單獨(dú)供電，并且不受時(shí)間、地點(diǎn)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(jì)性。三、 設(shè)計(jì)目標(biāo)（1）每年發(fā)電量為22萬(wàn)KWH，基本能保證每天24小時(shí)正常用電，隨著用電水平的提高，該系統(tǒng)很容易進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)容，不斷滿足用電要求。（2）該項(xiàng)目設(shè)備采用多臺(tái)分組式發(fā)電設(shè)備配置，是充分考慮到系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行：即使個(gè)別機(jī)組故障或檢修也不影響系統(tǒng)整體持續(xù)供電;且采用風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、柴油機(jī)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(xiàng)目施工是偏遠(yuǎn)地區(qū)，所以采用分組式、組裝式塔桿和設(shè)備，盡量降低運(yùn)輸及安裝成本。部分性能指標(biāo)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(xiàng)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(guò)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(shè)備都連接到此交流母線上，包括使用的負(fù)載和并網(wǎng)逆變器（風(fēng)、光）。（1）當(dāng)光照充足和風(fēng)力較強(qiáng)的時(shí)候，除了保證負(fù)載正常供電以外，多余的能量是可以通過(guò)雙向逆變器給電池組充電，如果這個(gè)時(shí)候仍有剩余，風(fēng)光柴蓄互補(bǔ)逆變器將控制減小功率輸出或通過(guò)交流母線卸荷器卸掉。（2）當(dāng)光照和風(fēng)力較弱時(shí)，風(fēng)光柴蓄互補(bǔ)逆變器提供的能量就會(huì)無(wú)法滿足負(fù)載的使用，通過(guò)雙向逆變器由電池組放電為交流母線提供能量。（3）當(dāng)蓄電池儲(chǔ)存電量，風(fēng)能、光伏發(fā)電量不夠時(shí)，自動(dòng)起動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組建立交流母線電壓，供蓄電池充電機(jī)負(fù)載端用電。4.2方案設(shè)計(jì)原則（1）針對(duì)當(dāng)前沒(méi)有可靠電力供應(yīng)的現(xiàn)狀，應(yīng)該盡量降低電源點(diǎn)設(shè)計(jì)方案的復(fù)雜程度，并加快推進(jìn)電源建設(shè)以解決“有電用”問(wèn)題。（2）充分利用好豐富的太陽(yáng)能、風(fēng)能等自然資源，建設(shè)環(huán)境和諧的風(fēng)光柴蓄互補(bǔ)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(yùn)行。（3）充分考慮交通不便可能帶來(lái)的施工問(wèn)題，盡量選擇體積較小的設(shè)備。一定要考慮當(dāng)?shù)氐牡貏?shì)、水文等問(wèn)題，做到因地制宜。4.3基本配置目前該項(xiàng)目設(shè)計(jì)負(fù)荷為100KW。用電情況是：24小時(shí)內(nèi)居民都能正常用電，即使在無(wú)風(fēng)無(wú)光的情況下，也要保證能夠正常運(yùn)行5天。該風(fēng)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(chēng)型號(hào)及規(guī)格數(shù)量備注太陽(yáng)能板250Wp-31.2V400塊高效晶硅（100KWp）風(fēng)力發(fā)電機(jī)HY-3000L220V18臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)逆變器CTW 10KS風(fēng)能并網(wǎng)逆變器6臺(tái)380V交流并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)HY-20KW380V2臺(tái)380V交流并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)逆變器BNWG20KS2臺(tái)380V交流并網(wǎng)20KW風(fēng)機(jī)塔桿自立桿2臺(tái)太陽(yáng)能并網(wǎng)逆變器BNSG100KS1臺(tái)380V交流并網(wǎng)智能微網(wǎng)雙向逆變器SX100KS1個(gè)380V交流輸出太陽(yáng)能支架定制400組風(fēng)機(jī)塔桿3KW自立桿18套桿高9米太陽(yáng)能直流匯流箱5進(jìn)1出（1000V/100A）4個(gè)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(chǔ)能960KWH左右柴油發(fā)電機(jī)組40KW2三