實際應用中的微電網(wǎng)與離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)
微電網(wǎng)與離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng),兩都在很大程度上有一定的相似性,但雙不完全相同,尤其是在實際應該方面要注意的問題很多,下面就對兩都進行簡單的剖析,以方便大家理解應用。
微電網(wǎng)
微電網(wǎng)系統(tǒng)是一種新型網(wǎng)絡結構,是由分布式電源、負載、儲能系統(tǒng)和控制裝置構成的系統(tǒng)單元,是一個能夠實現(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng),既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行,也可以孤立運行。
微電網(wǎng)系統(tǒng)是相對傳統(tǒng)大電網(wǎng)系統(tǒng)的一個概念,是指多個分布式電源及其相關負載按照一定的拓撲結構組成的網(wǎng)絡,并通過開關連接至常規(guī)大電網(wǎng)。
微電網(wǎng)系統(tǒng)中的核心裝備即分布式電源以及儲能系統(tǒng),包括光伏并網(wǎng)逆變器、風力并網(wǎng)逆變器、柴油機、PCS以及BMS等。
近年來,隨著微電網(wǎng)系統(tǒng)的快速發(fā)展,并網(wǎng)逆變器又被賦予了一種新的定義:分布式光伏電源。它可以作為微電網(wǎng)系統(tǒng)的主電源,成為整個微網(wǎng)系統(tǒng)最核心的技術之一,又由于其電源性質的特殊性(電流源),它又可作為微網(wǎng)系統(tǒng)的補充電源。
PCS,即能源轉換系統(tǒng),是近來年興起的一種的應用十分靈活、功能十分強大的新型分布式電源,也是一種儲能系統(tǒng)。作為一種四象限運行的換流器,它既可以實現(xiàn)并網(wǎng)逆變功能,也可以實現(xiàn)并網(wǎng)整流充電功能,還可以實現(xiàn)離網(wǎng)獨立逆變功能。
微電網(wǎng)系統(tǒng)中,各分布式電源的容量配置是有一定原則的,否則的話會造成電源過?;蛘唠娫辞啡?。
并網(wǎng)逆變器容量應小于等于總負載容量,以接近負載容量為最佳,不可過小,也不可過高,如果過高,多余的電能無法吸收,易造成系統(tǒng)崩潰。近年來研究結果表明,當并網(wǎng)逆變器容量大于負載總容量時,如果此時有PCS作為支撐源,并網(wǎng)逆變器的多余電能會饋入PCS,使PCS處于“離網(wǎng)充電”狀態(tài),這種狀態(tài)是不太穩(wěn)定的,目前還沒有真正有效的控制手段,因此建議并網(wǎng)逆變器的容量小于等于總負載容量。
PCS容量應設置負載總容量的1.5倍,但是蓄電池的容量需要按照系統(tǒng)能夠承受3到5個陰雨天的容量來配置。雖然并網(wǎng)逆變器也可為負載提供電能,但是微網(wǎng)系統(tǒng)大部分時間是運行在夜晚的,此時并網(wǎng)逆變器無法工作,因此微網(wǎng)系統(tǒng)的大部分電能是由PCS提供的,所以PCS的容量配置需要考慮到連續(xù)陰雨天以及夜晚的工況。
如圖1所示為微電網(wǎng)系統(tǒng)的架構圖,由并網(wǎng)逆變器與PCS共同并接至系統(tǒng)母線上,同時母線上掛上負載。