多能互补分布式微电网技术

【项目简介】

利用太阳能、风能等可再生能源进行发电，是最具发展前景的可再生能源发电技术。但这类可再生能源具有间歇性、随机性、发电输出不可控的特点，在中国现有的电力网架结构下，其大规模应用受到较大限制。而采用分布式发电供能技术能够有效缓解可再生能源发电大规模集中应用的困难，能够因地制宜充分利用各地丰富的清洁与可再生能源，提高能源利用效率。基于可再生能源分布式发电技术的微电网由可再生能源微电源、负荷、储能系统和控制装置构成，它可以为用户提供清洁的电力、提供高品质的电能、带来可观的经济效益，并且能够节省电力基础设施投资，降低能耗，提高可再生能源结构比重，解决无电地区人口供电问题。广州能源所紧密围绕分布式发电微电网供能系统安全高效运行的科学问题， 开展基础理论与应用技术研究，开发的基于可再生能源的分布式发电的微电网技 术（10kW～5MW）可以有效整合太阳能光伏、风能、海洋能、生物质能等可再生能源分布式发电、柴油发电、铅酸/锂电池储能装置、负荷等。该技术集成了监控和能量管理功能从而构成安全、可靠、经济高效的小型发电系统。该技术共申请国家发明专利11项，达到了同类技术的先进水平，已在多个示范应用项目和工程实际案例中得到应用。

【适用范围】

【技术指标】

本技术为充分利用太阳能、风能等可再生能源，根据各地可再生能源资源情况合理配置可再生能源发电比例，根据用户负荷特点和电能质量要求进行个性化设计，采用分布式发电技术为用户提供稳定、可靠、经济、清洁的的技术包括微电网规划设计技术、大功率电力电子变流技术、储能技术、监控技 术以及能量管理技术。

技术成熟度：

(1)微电网规划设计技术

微电网规划设计包括微电网的网架结构设计、微电源匹配设计、微电源选址及其与建筑结合设计、运行模式设计、电能质量分析等。进行这些设计充分考虑微电源特点、当地用电需求、负荷特点、可再生能源发电建设利用地点和面积等中国科学院科技成果汇编广州能源研究院236因素，使可再生能源发电效率得到优化，实现负荷电能质量个性化定制，系统扩展能力强，与现有电力系统的兼容性强。

(2)分布式微电网用百千瓦级双向变流器

研制的100kVA 和500kVA 双向变流器用于储能装置与电网能量双向交换，采用DSP数字控制技术、三相三桥臂6支管的主电路拓扑结构，可实现单机及多机并联运行，能够适应多种负荷情况，在平衡负载、不平衡负载、非线性负载下均能实现三相电压平衡输出。双向变流器控制输出电流电压波形好、谐波少、容易实现，最大效率可达 95%以上，综合指标国内先进，指标符合国家标准GB/T20321.2-2006，并具有接受集控系统远程调度控制的功能。

(3)分布式发电微电网调度控制、能量管理系统

研究开发的ZK2012微电网智能调度集控系统具有监测计量、调度控制、电源保护、发电与负荷预测、潮流计算、储能装置管理、能量管理、历史数据处理等功能，能够实现微电网的安全、可靠、稳定、自动化运行。ZK2012采用以太网、GPRS无线通讯等网络实时监测各组件的运行状态，能对关键参量实时监控，对微电网的运行状态进行在线分析，具有故障诊断、预警、紧急情况处理功能。所有模块均用面向对象的程序设计方法，系统易于维护，扩展方便，支持WINDOWSNT/2000/XP/2003 等多种操作平台，配置方便灵活。

【转化方式】

 技术服务、合作开发、技术入股、技术转让。