一种用于微电网的蓄电池储能系统

技术领域

本发明涉及微电网系统技术领域，特别是一种用于微电网的蓄电池储能系统。

背景技术

微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置。它们接在用户侧，具有成本低、电压低以及污染小等特点。

由于环境保护和能源枯竭的双重压力，迫使我们大力发展清洁的可再生能源。高效分布式能源工业（热电联供）的发展潜力和利益空间巨大。提高供电可靠性和供电质量的要求以及远距离输电带来的种种约束都在推动着在靠近负荷中心设立相应电源。通过微电网控制器可以实现对整个电网的集中控制，不需要分布式的就地控制器，而仅采用常规的量测装置，量测装置与就地控制器之间采用快速通讯通道。采用分布式电源和负荷的就地控制器实现微电网暂态控制，微电网集中能量管理系统实现稳态安全、经济运行分析。微电网集中能量管理系统与就地控制器采用弱通讯连接。

微电网是一个可以实现自我控制、保护和管理的自治系统，它作为完整的电力系统，依靠自身的控制及管理供能实现功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量治理等方面的功能。

智能微电网是规模较小的分散的独立系统，是能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网运行，也可以孤立运行。它将分布式电源、储能装置、能量装换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。

近年来，为充分利用可再生能源、解决分布式发电有效接入电网问题，我国积极开展了微电网的研究工作，并逐步推进建设微电网示范工程。储能系统是微电网的重要组成部分，在微电网中最优化地应用先进储能技术是提高微电网可再生清洁能源接入容量的重要手段，具有积极的节能减碳意义。目前我国先进储能技术研究以及储能技术在微电网中的应用研究尚处于起步阶段，但已经得到了广泛的关注和重视。近年来，先进储能技术已陆续在微电网示范工程中得到了一定的示范应用并取得良好的效果，具有广阔的应用前景和市场空间。微电网中应用储能设备时的重难点在于不同应用场景下储能容量的确定。微网的电压骤降、电压跌落等电能质量问题，分布式发电自身的不确定性、不稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种用于微电网的蓄电池储能系统，本发明可提供短时供电，满足微网孤岛运行时的功率缺额。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种用于微电网的蓄电池储能系统，包括隔离滤波模块、电源模块、充电执行模块、I/O口信号处理及驱动模块、蓄电池、三相逆变器、滤波器、变压器、电网电压采集模块、电网电量采集模块、控制器、PWM驱动模块和蓄电池电压采集模块；其中，

隔离滤波模块、电源模块、充电执行模块、蓄电池、三相逆变器、滤波器、变压器依次分别连接，I/O口信号处理及驱动模块、蓄电池电压采集模块、PWM驱动模块、电网电压采集模块、电网电量采集模块分别与控制器连接，I/O口信号处理及驱动模块与充电执行模块连接，蓄电池电压采集模块与蓄电池连接，PWM驱动模块与三相逆变器连接，电网电压采集模块、电网电量采集模块分别与变压器连接；

隔离滤波模块用于为电源模块供电，电源模块用于经充电执行模块的控制对蓄电池进行充电，三相逆变桥用于将蓄电池发出的直流电转换为三相交流电后经滤波器、变压器送回电网；电网电压采集模块用于将采集的电网电压输出至控制器，电网电量采集模块用于将采集的电网电量输出至控制器，控制器根据电网电压、电网电量，处理输出PWM信号至PWM驱动模块，PWM驱动模块用于根据PWM信号控制三相逆变器；蓄电池电压采集模块用于将采集的蓄电池电压输出至控制器，控制器用于对蓄电池电压进行处理后发出控制指令至I/O口信号处理及驱动模块；I/O口信号处理及驱动模块用于将控制指令转换为模拟控制信号输出至充电执行模块；充电执行模块根据模拟控制信号为蓄电池充电。

作为本发明所述的一种用于微电网的蓄电池储能系统进一步优化方案，控制器为单片机。

作为本发明所述的一种用于微电网的蓄电池储能系统进一步优化方案，控制器为DSP控制器。

作为本发明所述的一种用于微电网的蓄电池储能系统进一步优化方案，滤波器为交流滤波器。

作为本发明所述的一种用于微电网的蓄电池储能系统进一步优化方案，变压器的型号为SZ9-40000/110。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）本发明可提供短时供电，满足微网孤岛运行时的功率缺额；

（2）改善微网的电能质量，可以解决电压骤降、压跌落等电能质量问题，提高稳定性。

附图说明

图1是本发明示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，一种用于微电网的蓄电池储能系统，包括隔离滤波模块、电源模块、充电执行模块、I/O口信号处理及驱动模块、蓄电池、三相逆变器、滤波器、变压器、电网电压采集模块、电网电量采集模块、控制器、PWM驱动模块和蓄电池电压采集模块；其中，

隔离滤波模块、电源模块、充电执行模块、蓄电池、三相逆变器、滤波器、变压器依次分别连接，I/O口信号处理及驱动模块、蓄电池电压采集模块、PWM驱动模块、电网电压采集模块、电网电量采集模块分别与控制器连接，I/O口信号处理及驱动模块与充电执行模块连接，蓄电池电压采集模块与蓄电池连接，PWM驱动模块与三相逆变器连接，电网电压采集模块、电网电量采集模块分别与变压器连接；

隔离滤波模块用于为电源模块供电，电源模块用于经充电执行模块的控制对蓄电池进行充电，三相逆变桥用于将蓄电池发出的直流电转换为三相交流电后经滤波器、变压器送回电网；电网电压采集模块用于将采集的电网电压输出至控制器，电网电量采集模块用于将采集的电网电量输出至控制器，控制器根据电网电压、电网电量，处理输出PWM信号至PWM驱动模块，PWM驱动模块用于根据PWM信号控制三相逆变器；蓄电池电压采集模块用于将采集的蓄电池电压输出至控制器，控制器用于对蓄电池电压进行处理后发出控制指令至I/O口信号处理及驱动模块；I/O口信号处理及驱动模块用于将控制指令转换为模拟控制信号输出至充电执行模块；充电执行模块根据模拟控制信号为蓄电池充电。

控制器为单片机。控制器为DSP控制器。滤波器为交流滤波器。变压器的型号为SZ9-40000/110。

本发明可提供短时供电，满足微网孤岛运行时的功率缺额；改善微网的电能质量，可以解决电压骤降、压跌落等电能质量问题，提高稳定性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替代，都应当视为属于本发明的保护范围。