專利名稱：微電網(wǎng)及其不間斷并網(wǎng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種微電網(wǎng)，特別涉及到可以不間斷運(yùn)行的與市電并網(wǎng)的微電網(wǎng)及其并網(wǎng)方法。
背景技術(shù)：
目前，通過市政電網(wǎng)提供電力資源的市電通常是380V、50Hz的交流電。微電網(wǎng)是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、負(fù)載、監(jiān)控和保護(hù)裝置構(gòu)成的能源網(wǎng)絡(luò)。微電網(wǎng)通常是低壓電網(wǎng)，既可以與市電聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，也可在市電故障時(shí)或需要時(shí)與市電斷開而單獨(dú)運(yùn)行，從而保證不間斷供電。因此，微電網(wǎng)通常是能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的獨(dú)立系統(tǒng)。微電網(wǎng)中的分布式電源通常包括光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、發(fā)電機(jī)、儲(chǔ)電單元等。這種分布式電源是相對(duì)于傳統(tǒng)集中供電而言，國際分布式能源聯(lián)盟WADE對(duì)“分布式能源”定義:由發(fā)電系統(tǒng)組成，這些系統(tǒng)能夠在消費(fèi)地點(diǎn)或很近的地方發(fā)電，比如光伏，儲(chǔ)能，甚至燃?xì)獍l(fā)電機(jī)等。但是發(fā)電機(jī)與分布式電源的主要區(qū)別在于發(fā)電機(jī)可以長(zhǎng)期供電。在需要將微電網(wǎng)并入市電網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，需要用到微電網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)。另外，在不需要將微電網(wǎng)并入市電網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，例如在市電中斷的情況下，微電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)可以單獨(dú)帶負(fù)載運(yùn)行，這種情況稱為微電網(wǎng)的孤網(wǎng)。另外，發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)是指通過發(fā)電機(jī)出口開關(guān)的合閘，把發(fā)電機(jī)與微電網(wǎng)連接起來，將電能輸送到微電網(wǎng)的負(fù)載中。圖1顯示了微電網(wǎng)的并網(wǎng)和孤網(wǎng)切換示意圖。如圖1所示，微電網(wǎng)分為并網(wǎng)和孤網(wǎng)兩個(gè)狀態(tài)。在并網(wǎng)轉(zhuǎn)向孤網(wǎng)時(shí)瞬間，市電斷開，微電網(wǎng)內(nèi)的原來的分布式電源作為電源向負(fù)責(zé)供電。因此微電網(wǎng)在孤網(wǎng)時(shí)可能由發(fā)電機(jī)供電，也有可能由其他分布式電源供電。其他分布式電源的特點(diǎn)是可作為短時(shí)供電，如光伏發(fā)電受光照和時(shí)間限制，儲(chǔ)能受容量限制等。在孤網(wǎng)時(shí)，為實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)供電的安全和穩(wěn)定，為實(shí)現(xiàn)無間斷并網(wǎng)，微電網(wǎng)的主電源必須為發(fā)電機(jī)。因此在其他分布式電源作為主電源的情況下，必須啟動(dòng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)，將發(fā)電機(jī)作為微電網(wǎng)的主電源。在孤網(wǎng)模式下，發(fā)電機(jī)直接對(duì)負(fù)載供電，發(fā)電機(jī)可以不參照外部條件而直接輸出設(shè)定的電壓、頻率和相角。并且，發(fā)電機(jī)對(duì)輸出的頻率、電壓、相角進(jìn)行小幅調(diào)整對(duì)負(fù)載影響不大。在并網(wǎng)模式下，由于市電提供的電壓、頻率和相角與發(fā)電機(jī)輸出的不同，如果直接將發(fā)電機(jī)輸出連接到市電網(wǎng)絡(luò)，則會(huì)發(fā)生相間短路，造成設(shè)備損壞。因此，在切換到并網(wǎng)模式之前，發(fā)電機(jī)需要在啟動(dòng)前將自身的頻率、相角調(diào)節(jié)到與市電一致。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)需要可能會(huì)經(jīng)常將微電網(wǎng)與大電網(wǎng)并網(wǎng)和斷開，因而微電網(wǎng)會(huì)頻繁在并網(wǎng)、孤網(wǎng)這兩種狀態(tài)之間切換。這種切換過程中，微電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)可能會(huì)出現(xiàn)間斷、停止運(yùn)行等異常情況，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)和微電網(wǎng)斷網(wǎng)，然后需要花費(fèi)大量的人力物力進(jìn)行維修和恢復(fù)，這大大降低了微電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。因此，需要一種新的技術(shù)，能夠解決由微電網(wǎng)由孤網(wǎng)向并網(wǎng)的切換過程中發(fā)電機(jī)不間斷運(yùn)行的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種微電網(wǎng)及其不間斷并網(wǎng)的方法。根據(jù)本發(fā)明，可以解決發(fā)電機(jī)在微電網(wǎng)由孤網(wǎng)向并網(wǎng)的切換過程中的不間斷運(yùn)行問題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種微電網(wǎng)，該微電網(wǎng)包括發(fā)電機(jī)、分布式電源和負(fù)載，以及控制發(fā)電機(jī)與微電網(wǎng)的接通和斷開的發(fā)電機(jī)出口開關(guān)，還包括:第一檢測(cè)單元，設(shè)置在發(fā)電機(jī)連接到微電網(wǎng)的進(jìn)線側(cè)，用于檢測(cè)微電網(wǎng)主干線的電氣參數(shù)；微電網(wǎng)接口開關(guān)，設(shè)置在微電網(wǎng)與市電的連接處，用于控制微電網(wǎng)與市電的接通和斷開；第二檢測(cè)單元，設(shè)置在市電接入到微電網(wǎng)的進(jìn)線側(cè)，用于檢測(cè)市電的電氣參數(shù)；當(dāng)微電網(wǎng)接入到市電時(shí)，發(fā)電機(jī)基于第二檢測(cè)單元檢測(cè)的市電電氣參數(shù)將其自身的電氣參數(shù)調(diào)整為與市電電氣參數(shù)相同之后再接通微電網(wǎng)接口開關(guān)。所述微電網(wǎng)還包括并網(wǎng)控制單元，該并網(wǎng)控制單元分別連接到第一和第二檢測(cè)單元、發(fā)電機(jī)出口開關(guān)、微電網(wǎng)接口開關(guān)和發(fā)電機(jī)，用于分別從第一和第二檢測(cè)單元接收數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)發(fā)送給發(fā)電機(jī)以使發(fā)電機(jī)對(duì)自身的電氣參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以及從發(fā)電機(jī)接收發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù)，并據(jù)此控制發(fā)電機(jī)出口開關(guān)和微電網(wǎng)接口開關(guān)的接通和斷開。其中，所述并網(wǎng)控制單元選擇性的與第一檢測(cè)單元或第二檢測(cè)單元接通。其中，當(dāng)所述微電網(wǎng)接入到市電時(shí)，所述并網(wǎng)控制單元接通到第二檢測(cè)單元，從第二檢測(cè)單元接收市電的電氣參數(shù)并將其發(fā)送到發(fā)電機(jī)；當(dāng)發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù)調(diào)整到與市電的電氣參數(shù)的相同時(shí)，并網(wǎng)控制單元控制微電網(wǎng)接口開關(guān)接通。其中，當(dāng)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，如果微電網(wǎng)已經(jīng)接入到市電，所述并網(wǎng)控制單元接通到第一檢測(cè)單元，從第一檢測(cè)單元接收微電網(wǎng)側(cè)的電氣參數(shù)并將其發(fā)送到發(fā)電機(jī)；當(dāng)發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù)調(diào)整到與微電網(wǎng)側(cè)的電氣參數(shù)的相同時(shí)，并網(wǎng)控制單元控制發(fā)電機(jī)出口開關(guān)接通?？蛇x的，所述并網(wǎng)控制單元包括:可編程邏輯控制器，用于向連接到并網(wǎng)控制單元的外部元件發(fā)出控制其動(dòng)作的控制指令；選擇繼電器，用于在接通第一檢測(cè)單元或接通第二檢測(cè)單元之間切換?？蛇x的，所述第一和第二檢測(cè)單元是電壓互感器。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種微電網(wǎng)不間斷并網(wǎng)的方法，包括:當(dāng)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)并且微電網(wǎng)已接入到市電時(shí)，通過設(shè)置在發(fā)電機(jī)連接到微電網(wǎng)的進(jìn)線側(cè)的第一檢測(cè)單元檢測(cè)微電網(wǎng)側(cè)的電氣參數(shù)；當(dāng)發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù)調(diào)整到與微電網(wǎng)側(cè)的電氣參數(shù)的相同時(shí)，發(fā)電機(jī)接通到微電網(wǎng)；當(dāng)微電網(wǎng)接入到市電時(shí)，通過設(shè)置在市電接入到微電網(wǎng)的進(jìn)線側(cè)的第二檢測(cè)單元檢測(cè)市電的電氣參數(shù)；當(dāng)發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù)調(diào)整到與市電的電氣參數(shù)的相同時(shí)，微電網(wǎng)接通到市電。所述電氣參數(shù)是電壓、頻率和相位的至少其中之一。根據(jù)本發(fā)明的微電網(wǎng)及其不間斷并網(wǎng)方法，可以穩(wěn)定的解決發(fā)電機(jī)在孤網(wǎng)和并網(wǎng)切換過程中的停機(jī)問題，并且相對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備增加的輔助設(shè)備較少。
圖1顯不了微電網(wǎng)的并網(wǎng)和孤網(wǎng)切換不意圖；圖2顯示了現(xiàn)有技術(shù)的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3顯示了本發(fā)明的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4顯示了本發(fā)明微電網(wǎng)的孤網(wǎng)-并網(wǎng)切換流程；圖5顯示了本發(fā)明的并網(wǎng)控制單元的控制示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合具體實(shí)施方式
并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖2顯示了現(xiàn)有技術(shù)的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，為簡(jiǎn)單起見，本發(fā)明作為例示的微電網(wǎng)僅顯示發(fā)電機(jī)1、分布式電源2和負(fù)載3，但不排除包含其他組件。發(fā)電機(jī)出口開關(guān)Al設(shè)置在發(fā)電機(jī)輸出側(cè),用于控制發(fā)電機(jī)與微電網(wǎng)接通和斷開。檢測(cè)單元PT設(shè)置在發(fā)電機(jī)連接到微電網(wǎng)的進(jìn)線側(cè)，用于檢測(cè)微電網(wǎng)主干線的電氣參數(shù)，例如電壓、頻率、和相位等。微電網(wǎng)接口開關(guān)PCC設(shè)置在微電網(wǎng)與市電的連接位置處，用于控制微電網(wǎng)與市電的接通和斷開。當(dāng)PCC斷開時(shí)，微電網(wǎng)與市電斷開從而工作于孤網(wǎng)模式，微電網(wǎng)由發(fā)電機(jī)供電；當(dāng)PCC合上時(shí)，微電網(wǎng)與市電接通從而工作于并網(wǎng)模式，微電網(wǎng)由市電和發(fā)電機(jī)共同供電。并網(wǎng)控制單元4分別連接到檢測(cè)單元PT、發(fā)電機(jī)出口開關(guān)Al、微電網(wǎng)接口開關(guān)PCC和發(fā)電機(jī)，用于從檢測(cè)單元PT接收檢測(cè)的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)發(fā)送給發(fā)電機(jī)以使發(fā)電機(jī)對(duì)自身的電氣參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以及從發(fā)電機(jī)接收發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù)，并據(jù)此控制發(fā)電機(jī)出口開關(guān)Al和微電網(wǎng)接口開關(guān)PCC的開合。此外，微電網(wǎng)中還設(shè)置有分布式電源。在并網(wǎng)轉(zhuǎn)向孤網(wǎng)時(shí)瞬間，市電斷開，微電網(wǎng)內(nèi)的原來的分布式電源作為電源向負(fù)責(zé)供電。因此微電網(wǎng)在孤網(wǎng)時(shí)可能由發(fā)電機(jī)供電，也有可能由其他分布式電源供電。除了發(fā)電機(jī)以外的分布式電源只能作為短時(shí)供電，因?yàn)槭艿焦夥l(fā)電受光照和時(shí)間限制，儲(chǔ)能受容量限制等。在孤網(wǎng)時(shí)，為實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)供電的安全和穩(wěn)定，為實(shí)現(xiàn)無間斷并網(wǎng)，微電網(wǎng)的主電源必須為發(fā)電機(jī)。因此在分布式電源作為主電源的情況下，必須啟動(dòng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)，將發(fā)電機(jī)作為微電網(wǎng)的主電源。從圖2可見，現(xiàn)有的微電網(wǎng)僅僅在發(fā)電機(jī)到微電網(wǎng)的進(jìn)線側(cè)位置處設(shè)置一個(gè)檢測(cè)單元PT。當(dāng)市電中斷時(shí)，斷開微電網(wǎng)接口開關(guān)PCC以防止市電恢復(fù)時(shí)市電與發(fā)電機(jī)發(fā)生環(huán)流短路，此時(shí)微電網(wǎng)運(yùn)行在孤網(wǎng)模式。在該孤網(wǎng)模式下，微電網(wǎng)內(nèi)的頻率、相角、電壓等參數(shù)與市電是不同的。該檢測(cè)單元PT只能檢測(cè)微電網(wǎng)內(nèi)主干線的電氣參數(shù)，例如電壓、頻率、或相位等，而不能檢測(cè)市電的電氣參數(shù)，特別是不能檢測(cè)市電接入微電網(wǎng)段的傳輸線的電氣參數(shù)。當(dāng)市電恢復(fù)，需要將微電網(wǎng)由孤網(wǎng)切換到并網(wǎng)模式時(shí)，為了避免微電網(wǎng)與市電的電氣參數(shù)不一致而導(dǎo)致故障，需要先停止發(fā)電機(jī)工作，斷開發(fā)電機(jī)出口開關(guān)Al，即使微電網(wǎng)內(nèi)部斷電，然后合上PCC開關(guān)，將市電接入到微電網(wǎng)，然后在檢測(cè)單元PT檢測(cè)接入的市電電氣參數(shù)，并網(wǎng)控制單元將檢測(cè)到的參數(shù)發(fā)送給發(fā)電機(jī)，待發(fā)電機(jī)將自身的電氣參數(shù)調(diào)節(jié)到與市電相同(即使得發(fā)電機(jī)出口開關(guān)Al的進(jìn)線側(cè)和出線側(cè)的頻率、電壓、相角相同)之后，合上發(fā)電機(jī)出口開關(guān)Al，發(fā)電機(jī)接入微電網(wǎng)，微電網(wǎng)切換到并網(wǎng)模式。另外，當(dāng)發(fā)電機(jī)開始啟動(dòng)時(shí)，如果選擇孤網(wǎng)模式運(yùn)行，同樣也需要斷開市電與微電網(wǎng)的開關(guān)PCC，發(fā)電機(jī)運(yùn)行于孤網(wǎng)模式。如上所述，現(xiàn)有技術(shù)的微電網(wǎng)在由孤網(wǎng)模式向并網(wǎng)模式切換過程中需要停止發(fā)電機(jī)向負(fù)載供電，造成了一定時(shí)間間隔上的斷電，對(duì)一些重要場(chǎng)合如醫(yī)院，重要生產(chǎn)部門可能會(huì)引發(fā)災(zāi)難或生產(chǎn)事故。圖3顯示了本發(fā)明的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本發(fā)明的微電網(wǎng)相對(duì)于圖2所示現(xiàn)有技術(shù)的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)作出了改進(jìn)，具體來說，在市電接入到微電網(wǎng)的進(jìn)線側(cè)設(shè)置了另一檢測(cè)單元PTa(即第二檢測(cè)單元)，用于檢測(cè)市電的電氣參數(shù)，例如電壓、頻率、和相位等。另外，為了區(qū)別起見，將設(shè)置在發(fā)電機(jī)I連接到微電網(wǎng)的進(jìn)線側(cè)的檢測(cè)單元表示為PTb (即第一檢測(cè)單元)。本發(fā)明的實(shí)施例中，本發(fā)明的發(fā)電機(jī)出口開關(guān)Al仍然設(shè)置在發(fā)電機(jī)輸出側(cè),并網(wǎng)控制單元4分別連接到檢測(cè)單元PTa和PTb、發(fā)電機(jī)出口開關(guān)Al、微電網(wǎng)接口開關(guān)PCC和發(fā)電機(jī)1，用于分別從檢測(cè)單元PTa和PTb接收檢測(cè)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)發(fā)送給發(fā)電機(jī)以使發(fā)電機(jī)對(duì)自身的電氣參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以及從發(fā)電機(jī)接收發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù)，并據(jù)此控制發(fā)電機(jī)出口開關(guān)Al和微電網(wǎng)接口開關(guān)PCC的開合。另外，并網(wǎng)控制單元對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行連續(xù)采樣，并控制為只有當(dāng)發(fā)電機(jī)的參數(shù)與市電參數(shù)一致時(shí)，才會(huì)接通開關(guān)PCC。圖4顯示了本發(fā)明微電網(wǎng)的孤網(wǎng)-并網(wǎng)切換流程。如圖4所示，發(fā)電機(jī)在開始啟動(dòng)時(shí)，如果微電網(wǎng)在并網(wǎng)狀態(tài)，需要檢測(cè)單元PTb檢測(cè)微電網(wǎng)側(cè)的電壓、頻率和相位，并網(wǎng)控制單元根據(jù)檢測(cè)到的信號(hào)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)參數(shù)。當(dāng)發(fā)電機(jī)的電壓、頻率和相位與微電網(wǎng)側(cè)的對(duì)應(yīng)參數(shù)相同時(shí)，合上(或接通)發(fā)電機(jī)出口開關(guān)Al以將發(fā)電機(jī)并入微電網(wǎng)。當(dāng)市電中斷時(shí)，斷開微電網(wǎng)接口開關(guān)PCC，以防止市電恢復(fù)時(shí)市電與發(fā)電機(jī)發(fā)生環(huán)流短路，此時(shí)微電網(wǎng)切換到孤網(wǎng)模式。在微電網(wǎng)孤網(wǎng)狀態(tài)下，如果發(fā)電機(jī)處于工作狀態(tài)，發(fā)電機(jī)作為主電源協(xié)同其他分布式電源一起向負(fù)載提供電力。如果發(fā)電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)，由于其他分布式電源的時(shí)效性，需要將啟動(dòng)發(fā)電機(jī)并入微電網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的過程中，需要檢測(cè)單元PTb檢測(cè)微電網(wǎng)側(cè)的電壓、頻率和相位，并網(wǎng)控制單元根據(jù)檢測(cè)到的參數(shù)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)參數(shù)。當(dāng)發(fā)電機(jī)的電壓、頻率和相位與微電網(wǎng)側(cè)的相應(yīng)參數(shù)一致時(shí)，合上(或接通)發(fā)電機(jī)出口開關(guān)Al以將發(fā)電機(jī)并入微電網(wǎng)(這個(gè)步驟與微電網(wǎng)并網(wǎng)時(shí)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)步驟類似)。發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后，發(fā)電機(jī)替代其他分布式電源作為主電源，等待電力恢復(fù)向市電網(wǎng)并網(wǎng)。在市電恢復(fù)后，需要將微電網(wǎng)由孤網(wǎng)切換到并網(wǎng)模式。此時(shí)微電網(wǎng)接口開關(guān)PCC的狀態(tài)為斷開，發(fā)電機(jī)出口開關(guān)Al的狀態(tài)為接通。由于檢測(cè)單元PTb不能檢測(cè)到市電的電氣參數(shù)，此時(shí)如果合上PCC開關(guān)，則很可能由于市電與發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù)不同而導(dǎo)致運(yùn)行故障。這種情況下，可以通過另外設(shè)置的檢測(cè)單元PTa檢測(cè)PCC開關(guān)進(jìn)線側(cè)的市電的電氣參數(shù)，并網(wǎng)控制單元接通檢測(cè)單元PTa，從該檢測(cè)單元PTa接收檢測(cè)數(shù)據(jù)，將檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)根據(jù)該市電的電氣參數(shù)調(diào)整其自身參數(shù)(包括頻率、電壓、相角等)，當(dāng)發(fā)電機(jī)的參數(shù)調(diào)整到與市電的電氣參數(shù)相同時(shí)，并網(wǎng)控制單元控制微電網(wǎng)接口開關(guān)PCC接通，從而在不需要斷開發(fā)電機(jī)的情況下將微電網(wǎng)并入到市電中，即切換到并網(wǎng)模式。如上所述，在微電網(wǎng)的并網(wǎng)和孤網(wǎng)的切換過程中，發(fā)電機(jī)無需停機(jī)再啟動(dòng)，從而保證了微電網(wǎng)的無間斷運(yùn)行。圖5顯示了本發(fā)明的并網(wǎng)控制單元的控制示意圖。本發(fā)明的實(shí)施例中，并網(wǎng)控制單元4是用于控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)的設(shè)備，具體可以實(shí)施為電氣柜，內(nèi)部設(shè)置有可編程邏輯控制器PLC和選擇繼電器5等。如圖5所示，并網(wǎng)控制單元4通過選擇繼電器5實(shí)現(xiàn)選擇性的與檢測(cè)單元PTa或PTb接通，從通過檢測(cè)單元PTa或PTb采集相應(yīng)位置處的電壓、頻率、相位等參數(shù)，然后根據(jù)這些參數(shù)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的電壓、頻率、相位等參數(shù)。本發(fā)明的實(shí)施例中，檢測(cè)單元PTa或PTb優(yōu)選的采用電壓互感器，用于采集電壓、頻率和相位。如圖5所示，通常由3臺(tái)電壓互感器構(gòu)成一組檢測(cè)單元，分別檢查所在位置傳輸線的電壓、頻率和相位。如上所述，在微電網(wǎng)的并網(wǎng)和孤網(wǎng)的切換過程中，發(fā)電機(jī)無需停機(jī)再啟動(dòng)，從而保證了微電網(wǎng)的無間斷運(yùn)行。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述具體實(shí)施方式
僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
權(quán)利要求
1.一種微電網(wǎng)，該微電網(wǎng)包括發(fā)電機(jī)、分布式電源和負(fù)載，以及控制發(fā)電機(jī)與微電網(wǎng)的接通和斷開的發(fā)電機(jī)出口開關(guān)，還包括: 第一檢測(cè)單元，設(shè)置在發(fā)電機(jī)連接到微電網(wǎng)的進(jìn)線側(cè)，用于檢測(cè)微電網(wǎng)主干線的電氣參數(shù)； 微電網(wǎng)接口開關(guān)，設(shè)置在微電網(wǎng)與市電的連接處，用于控制微電網(wǎng)與市電的接通和斷開； 第二檢測(cè)單元，設(shè)置在市電接入到微電網(wǎng)的進(jìn)線側(cè)，用于檢測(cè)市電的電氣參數(shù)； 當(dāng)微電網(wǎng)接入到市電時(shí)，發(fā)電機(jī)基于第二檢測(cè)單元檢測(cè)的市電電氣參數(shù)將其自身的電氣參數(shù)調(diào)整為與市電電氣參數(shù)相同之后再接通微電網(wǎng)接口開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電網(wǎng)，還包括并網(wǎng)控制單元，該并網(wǎng)控制單元分別連接到第一和第二檢測(cè)單元、發(fā)電機(jī)出口開關(guān)、微電網(wǎng)接口開關(guān)和發(fā)電機(jī)，用于分別從第一和第二檢測(cè)單元接收數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)發(fā)送給發(fā)電機(jī)以使發(fā)電機(jī)對(duì)自身的電氣參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以及從發(fā)電機(jī)接收發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù)，并據(jù)此控制發(fā)電機(jī)出口開關(guān)和微電網(wǎng)接口開關(guān)的接通和斷開。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微電網(wǎng)，所述并網(wǎng)控制單元選擇性的與第一檢測(cè)單元或第二檢測(cè)單元接通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微電網(wǎng)，當(dāng)微電網(wǎng)接入到市電時(shí)，所述并網(wǎng)控制單元接通到第二檢測(cè)單元，從第二檢測(cè)單元接收市電的電氣參數(shù)并將其發(fā)送到發(fā)電機(jī)；當(dāng)發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù)調(diào)整到與市電的電氣參數(shù)的相同時(shí)，并網(wǎng)控制單元控制微電網(wǎng)接口開關(guān)接通。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微電網(wǎng)，當(dāng)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，如果微電網(wǎng)已經(jīng)接入到市電，所述并網(wǎng)控制單元接通到第一檢測(cè)單元，從第一檢測(cè)單元接收微電網(wǎng)側(cè)的電氣參數(shù)并將其發(fā)送到發(fā)電機(jī)；當(dāng)發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù)調(diào)整到與微電網(wǎng)側(cè)的電氣參數(shù)的相同時(shí)，并網(wǎng)控制單元控制發(fā)電機(jī)出口開關(guān)接通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的微電網(wǎng)，所述并網(wǎng)控制單元包括: 可編程邏輯控制器，用于向連接到并網(wǎng)控制單元的外部元件發(fā)出控制其動(dòng)作的控制指令； 選擇繼電器，用于在接通第一檢測(cè)單元或接通第二檢測(cè)單元之間切換。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的微電網(wǎng)，所述第一和第二檢測(cè)單元是電壓互感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的微電網(wǎng)，所述電氣參數(shù)是電壓、頻率和相位的至少其中之一。
9.一種微電網(wǎng)不間斷并網(wǎng)的方法，包括: 當(dāng)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)并且微電網(wǎng)已接入到市電時(shí)，通過設(shè)置在發(fā)電機(jī)連接到微電網(wǎng)的進(jìn)線側(cè)的第一檢測(cè)單元檢測(cè)微電網(wǎng)側(cè)的電氣參數(shù)； 當(dāng)發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù)調(diào)整到與微電網(wǎng)側(cè)的電氣參數(shù)的相同時(shí),發(fā)電機(jī)接通到微電網(wǎng)；當(dāng)微電網(wǎng)接入到市電時(shí)，通過設(shè)置在市電接入到微電網(wǎng)的進(jìn)線側(cè)的第二檢測(cè)單元檢測(cè)市電的電氣參數(shù)； 當(dāng)發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù)調(diào)整到與市電的電氣參數(shù)的相同時(shí)，微電網(wǎng)接通到市電。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述電氣參數(shù)是電壓、頻率和相位的至少其中之一。
全文摘要
一種微電網(wǎng)及其不間斷運(yùn)行的并網(wǎng)方法。所述微電網(wǎng)包括控制發(fā)電機(jī)與微電網(wǎng)的接通和斷開的發(fā)電機(jī)出口開關(guān)；設(shè)置在發(fā)電機(jī)連接到微電網(wǎng)的進(jìn)線側(cè)并檢測(cè)微電網(wǎng)主干線的電氣參數(shù)的第一檢測(cè)單元；設(shè)置在微電網(wǎng)與市電的連接處并控制微電網(wǎng)與市電的接通和斷開的微電網(wǎng)接口開關(guān)；以及設(shè)置在市電接入到微電網(wǎng)的進(jìn)線側(cè)并檢測(cè)市電電氣參數(shù)的第二檢測(cè)單元。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)微電網(wǎng)接入到市電時(shí)，發(fā)電機(jī)可以基于第二檢測(cè)單元檢測(cè)的市電電氣參數(shù)將其自身的電氣參數(shù)調(diào)整為與市電電氣參數(shù)相同之后再接通微電網(wǎng)接口開關(guān)，從而可以在發(fā)電機(jī)不停機(jī)的情況下完成并網(wǎng)過程。
文檔編號(hào)H02J3/38GK103178540SQ201110442580
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者褚洪濤, 王成, 符太剛, 楊向陽 申請(qǐng)人:新奧科技發(fā)展有限公司, 新奧能源服務(wù)有限公司