风光储一体新型电力系统设计的风光储一体新型电力系统基于传感技术、能源发电与管控技术,集风力光伏发电、储能系统及智能输电于一体,包括硬件、软件两大平台,其中硬件包括可再生能源发电中心、储能运行管理中心及负载及控制中心(硬件框架如图1所示),软件平台主要为新型电力系统远程监控系统。
▌可再生能源发电中心可再生能源发电中心由光伏组件、风力发电机、汇流箱及风光互补控制器构成,选用的光伏组件为单晶硅类型,采用防水树脂封装,单块功率达90 Wp,安装于41*41*2.0型C型钢搭建而成的光伏支架上。
风力发电机额定功率100 W,启动风速2 m/s,当风力达到切入风速时,风轮旋转牵引发电装置发电。
汇流箱是实现光伏组件有序连接及汇流功能的接线装置,光伏组件通过汇流箱串接形成光伏阵列,再连接至风光互补控制器光伏输入端,风机输入端接风力发电机。
▌储能运行管理中心储能运行管理中心由智能监控模块、并网配电、变流器及储能模块构成。
智能监控模块可采集变流器、储能等信息,并网配电可实现供电或电站接入公共电网,配电箱内配有双向电能表,用于计量上网电量及从市电所获电量。
变流器是新型电力系统的重要部件,是连接风光能、储能、公共电网及负载之间的能源转换连接,可实现光伏能给与储能、公共电网或负载、储能给与公共电网或负载、公共电能给予储能或负载。
选用的变流器型号为MUSTPH1800-PRO,额定功率为3 kW,额定电池电压、光伏阵列MPPT电压、交流电压分别为24 V、150~430 V及230 V(AC),转换效率达90%以上。
储能模块包含储能电池与电池管理系统两部分,前者采用磷酸铁锂作为正极材料,由8节标称电压/容量3.2 V/32 Ah的单体电池串联而成,后者负责监控电池储能单元内各电池的运行状态,包括单体/电池组电压、电流、温度、SOC及SOH。
▌负载及控制中心负载及控制中心主要包括集中控制与用能模块,集中控制模块包括可编程控制器与继电器、接触器等。
其中可编程控制器主要由西门子S7-1200构成,通过可编程控制器(PLC)实现对继电器及接触器的控制,最终完成用能模块的设置,通过485通信进行PLC与储能管理中心的有效连接,还可用PLC进行变流器能源