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五邑大学信息工程学院的研究人员黄业川、龙有炼等在2015年第10期《电气技术》杂志上撰文,文章设计了一套可应用在居民小区、小型工厂和偏远农村地区的微电网监控系统;基于STM32F103C8T6单片机组成下位机部份,主要负责控制微电网系统的运行、系统的并网接入、三相负载功率的平衡调节、上下位机的无线通信、保障系统安全运行的电流电压实时监测;由通讯模块和软件平台模块构成上位机部分,主要负责微电网系统的远方控制以及系统内综合信息化管理,可在手持移动设备和笔记本上运行;该系统功能齐全,使用方便,能够实现一定意义上的智能电网。
随着电网规模不断扩大,传统的配电网络格局开始显现出它的弊端,人们开始提出配电网的网格化布局。于此同时,新能源技术以及分布式发电技术的发展使得他们的结合产物:微电网技术开始进入人们的视线。
微电网技术是一项十分契合配电网网格化布局的技术,它拥有独立的电能来源,能够供应用户在大电网出现故障时的孤岛运行需求,也能在发电盈余时向大电网送电,减轻大电网供电压力[1] [2]。
本文设计了一种智能微电网控制系统,可以对用户身边的清洁能源如风能、太阳能进行收集,产出电能供用户使用,并可在发电盈余时对大电网进行送电。同时,对系统内各个关键节点电压、电流、有功、无功数据进行收集,反馈给用户电能质量信息,并在用户端提供了三相负载功率自平衡功能,可以更好地为用户提升电能质量。
1 微电网控制系统整体实现布局
本控制系统整体实现布局如图1所示,风力发电机与光伏太阳能板发出的电能输送至配电柜中,汇集至12V直流母线,一端连接蓄电池与直流负载,另一端经逆变器升压逆变后,可实现与大电网的并网连接,向大电网输送电能;当大电网故障时,系统可依靠微电源(蓄电池、风机和光伏板)发电支持系统脱离主网孤岛运行;系统在用户端根据优先级不同设置有一、二、三级负载,根据对电池剩余电量的检测,智能切除次要负载,保证重要负载的供电;另外,系统在用户端各个相线均设置有电流电压监测点,可根据计算出的三相负载功率不平衡度进行智能调度,提升电能质量[3]。
图1 微电网控制系统整体实现布局
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