风光柴蓄微电网技术方案.doc

(完整word)风光柴蓄微电网技术方案

风光柴蓄微电网技术方案

单位:通院二连
姓名:李炎
学号：39120131155

一、 微电网概述
微电网（Micro-Grid），是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用,解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入,实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。
1。1分布式电源
分布式电源装置是指功率为数千瓦至50 MW小型模块式的、与环境兼容的独立电源.分布式发电（Distributed Generation ,DG） 装置根据使用技术的不同，可分为热电冷联产发电、内燃机组发电、燃气轮机发电、小型水力发电、风力发电、太阳能光伏发电、燃料电池等；根据所使用的能源类型,DG可分为化石能源（煤炭、石油、天然气) 发电与可再生能源(风力、太阳能、潮汐、生物质、小水电等） 发电两种形式。
1。2控制策略
微电网控制的研究包含两个方面：一个是微电网的整体控制策略，主要研究微电网内各微电源之间的协调和配合；另一个是微电源的控制策略，主要针对微电源的输出特性进行研究。依据微电网独立运行模式下,各分布式电源所发挥的作用不同,微电网控制模式可以分为主从控制模式、对等控制模式和分层控制模式
二、 项目背景
自从电被发明以来,电力逐渐走入家家户户，成为组成人类社会必不可少的因素。随着科学技术的发展，几乎每一个人都能享受到电带来的便捷.但在一些边远地区、孤立的海岛，市电传输成本太高，而且效率太低.柴油发电机组工作可靠，但运送柴油的成本也很高,而且伴随着严重的污染，迫切需要一种新的输电方式解决这一问题。微电网就是一种可行的解决方案.风光柴蓄微电网采用分布式电源，充分利用自然界的风力资源与光照资源，根据风速、日照强度和其他气候条件的变化，利用太阳能和风能制造出新型的节能环保的风光柴蓄微电网。风光柴蓄微电网的优势明显，它不仅可以单独供电，并且不受时间、地点的限制,做到持续性发电，而且还保证了供电系统的可靠性与经济性。
三、 设计目标
（1）每年发电量为22万KWH,基本能保证每天24小时正常用电,随着用电水平的提高，该系统很容易进行系统扩容，不断满足用电要求。
(2)该项目设备采用多台分组式发电设备配置，是充分考虑到系统的安全有效运行：即使个别机组故障或检修也不影响系统整体持续供电;且采用风力发电、光伏发电、柴油机组以及蓄电池组备份，多重保障措施确保供电安全.
(3）考虑项目施工是偏远地区,所以采用分组式、组装式塔杆和设备，尽量降低运输及安装成本。
部分性能指标为:
直流电压
48V
交流相电压
220V
交流线电压
380V
谐波畸变率
〈=5％

四、 项目方案
4。1系统原理
本系统蓄电池组与双向逆变器连接，双向逆变器建立380V交流母线电压，通过控制交流输出端的电压和频率组成了交流电网，系统的其它所有设备都连接到此交流母线上，包括使用的负载和并网逆变器（风、光）。
（1）当光照充足和风力较强的时候，除了保证负载正常供电以外，多余的能量是可以通过双向逆变器给电池组充电,如果这个时候仍有剩余，风光柴蓄互补逆变器将控制减小功率输出或通过交流母线卸荷器卸掉。
（2)当光照和风力较弱时，风光柴蓄互补逆变器提供的能量就会无法满足负载的使用，通过双向逆变器由电池组放电为交流母线提供能量.
(3）当蓄电池储存电量，风能、光伏发电量不够时，自动起动柴油发电机组建立交流母线电压,供蓄电池充电机负载端用电。
4。2方案设计原则
（1）针对当前没有可靠电力供应的现状，应该尽量降低电源点设计方案的复杂程度，并加快推进电源建设以解决“有电用"问题.
（2）充分利用好丰富的太阳能、风能等自然资源，建设环境和谐的风光柴蓄互补系统.这样既能保证环境不遭到破坏，又能保证供电系统的正常运行。
(3）充分考虑交通不便可能带来的施工问题，尽量选择体积较小的设备。一定要考虑当地的地势、水文等问题，做到因地制宜。
4。3 基本配置
目前该项目设计负荷为100KW。用电情况是：24小时内居民都能正常用电，即使在无风无光的情况下，也要保证能够正常运行5天。该风光柴蓄微电网系统日均发电约600kWh。
系统配置需要很多基本配置的协调合作，具体如表1所示:

系统配置名称
型号及规格
数量
备注
太阳能板
250Wp—31.2V
400块
高效晶硅（100KWp）
风力发电机
HY-3000L220V
18台

风力发电机并网逆变器
CTW 10KS风能并网逆变器
6台
380V交流并网
风力发电机
HY-20KW380V
2台
380V交流并网
风力发电机并网逆变器
BNWG20KS
2台
380V交流并网
20KW风机塔杆
自立杆
2台

太阳能并网逆变器
BNSG100KS
1台
380V交流并网
智能微网双向逆变器
SX100KS
1个
380V交流输出
太阳能支架
定制
400组

风机塔杆
3KW自立杆
18套
杆高9米
太阳能直流汇流箱
5进1出（1000V/100A）
4个
20块串联（20×4×5
智能配电箱
交流配电柜100KW
直流配电柜100KW
1 定制
1 定制

蓄电池
2V—1500AH
300
储能960KWH左右
柴油发电机组
40KW
2
三相输出
蓄电池支架
定制
1套

电缆及附件
按规格
按需

备注： 总装机容量：194KW，其中太阳能100KW，风能94KW。