戶用混合微電網(wǎng)系統(tǒng)的研究

陳德志

摘要：文章就戶用混合微電網(wǎng)模型進(jìn)行研究探討，介紹了風(fēng)、光、蓄、市電互補(bǔ)的戶用型交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)工作原理，并嘗試建立一套戶用混合微電網(wǎng)系統(tǒng)：并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)該系統(tǒng)優(yōu)先利用分布式能源發(fā)電，為負(fù)荷提供充足電力的同時(shí)還能將富余電力輸送到市電，不僅節(jié)能減排，而且用戶可以獲取可觀的經(jīng)濟(jì)利益。

關(guān)鍵詞：混合微電網(wǎng)；分布式能源；并網(wǎng)運(yùn)行；孤島運(yùn)行

中圖分類號：TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）13-0127-02

全球氣候變暖，環(huán)境問題日益凸顯，電力需求日漸增大，加之今年出臺的政策打破分布式電源并網(wǎng)的瓶頸。在我國，微電網(wǎng)在家庭中的應(yīng)用存在著巨大的潛力。目前，電力已是家庭生活中不可或缺的組成部分。微電網(wǎng)有即發(fā)即用，減少網(wǎng)損的優(yōu)勢。因此，研究建立一整套戶用混合微電網(wǎng)系統(tǒng)模型對為用戶營造更加安全、可靠的用電環(huán)境，提高電能利用率具有重大意義。基于此本文嘗試建立這樣一套戶用混合微電網(wǎng)系統(tǒng)：并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)該系統(tǒng)優(yōu)先利用分布式發(fā)電，為負(fù)荷提供充足電力的同時(shí)還能將富余電力輸送到市電，不僅節(jié)能減排，而且用戶可以獲取可觀的經(jīng)濟(jì)利益；孤島運(yùn)行時(shí)，分布式電源與備用蓄電池組為負(fù)荷提供持續(xù)電力。

1 戶用混合微電網(wǎng)的特性

戶用混合微電網(wǎng)由直流微電網(wǎng)和交流微電網(wǎng)構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)風(fēng)、光、蓄、市電互補(bǔ)。具有以下特性：

（1）該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行和孤島運(yùn)行無縫切換。并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)光伏、風(fēng)力發(fā)電充足時(shí)，不僅能夠滿足負(fù)荷用電需求，用戶還能通過賣電獲取一定的經(jīng)濟(jì)利益；當(dāng)市電出現(xiàn)故障時(shí)，即無縫切換到孤島運(yùn)行，由蓄電池繼續(xù)供電，滿足負(fù)荷用電需求。

（2）直流微電網(wǎng)系統(tǒng)和交流微電網(wǎng)系統(tǒng)相輔相成。直流微電網(wǎng)系統(tǒng)和交流微電網(wǎng)系統(tǒng)除了為本系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)荷供電之外，而且可以通過交、直流微電網(wǎng)之間的“橋梁”DC/AC相互供電。以滿足多類型負(fù)荷的用電需求，提高供電可靠性。

2 戶用混合微電網(wǎng)的工作原理

若市電出現(xiàn)故障，迅速斷開斷路器CB1，此時(shí)的微電網(wǎng)系統(tǒng)處于孤島運(yùn)行狀態(tài)。逆變器無縫切換到孤島運(yùn)行模式，由蓄電池為交流微電網(wǎng)系統(tǒng)提供電壓支撐，這種情況下依然能夠充分利用分布式能源發(fā)電。

若市電和交流微電網(wǎng)都出現(xiàn)故障時(shí)，斷開斷路器CB4。此時(shí)，由光伏發(fā)電、光伏控制器DC/DC、蓄電池、直流負(fù)荷構(gòu)成的直流微電網(wǎng)系統(tǒng)離網(wǎng)運(yùn)行。通過微型調(diào)壓裝置，實(shí)現(xiàn)為多種直流負(fù)荷供電。確保在無市電情況下仍然能夠確保用戶的照明、通信等日常需求，提高了供電可靠性。

3 結(jié)語

國家政策的大力支持以及化石能源的日益緊張，分布式發(fā)電越來越受關(guān)注。本文根據(jù)交、直混合微電網(wǎng)的特性，探討建立一種戶用型混合微電網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行與孤島運(yùn)行無縫切換，確保用戶擁有可靠的電力供應(yīng)，提高供電可靠性。同時(shí)該系統(tǒng)擁有交直流兩種供電端口為交直流電器提供相應(yīng)的電力，減少交直轉(zhuǎn)換的電能損耗，有效提高了電能的利用率。戶用混合微電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了風(fēng)、光、蓄、市電互補(bǔ)，為用戶營造了更加安全、可靠的用電環(huán)境。

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（責(zé)任編輯：劉 晶）