本文介紹了運用匯川技術智能微電網(wǎng)方案，采用匯川國內(nèi)首創(chuàng)的IBD100系列微網(wǎng)雙端變換器在我國首個海島兆瓦級智能微電網(wǎng)項目上的成功應用。

一、  引言

      珠海市擁有147個島嶼，號稱百島之市，這些島嶼目前正按國家相關規(guī)定，堅持保護為主、適度開發(fā)的原則，保護海島資源和生態(tài)，揚長避短，發(fā)展海島港口、旅游、漁業(yè)及海洋能源等資源優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。

      開發(fā)海島必須要解決能源與淡水，目前有人居住的島嶼多為柴油發(fā)電和從陸地船運淡水。由于石油價格不斷攀升，這些島嶼能源成本已達3.3元/度、淡水價格高達25元/噸以上。高昂的能源、淡水價格嚴重制約海島的開發(fā)與發(fā)展。

缺電問題是嚴重阻礙海島經(jīng)濟發(fā)展的重要因素，落后的柴油發(fā)電系統(tǒng)嚴重污染了海島的生態(tài)環(huán)境。工程于2009年12月份正式啟動運行，電壓等級為10千伏，統(tǒng)籌了海島富饒的風力和太陽能資源，利用儲能、柴油發(fā)電機等多種能源，構建適應海島用戶需求的發(fā)、輸、變、配、用一體化孤島型海島智能微電網(wǎng)系統(tǒng)。很大程度上降低了海島的用電成本，解決當前海島用電貴、用電難和停電時間長等難題。

二、  匯川技術離網(wǎng)帶有柴油機解決方案

1、工作原理：

       通過匯川IBD100系列微網(wǎng)雙端變換器將柴油機發(fā)電、光伏發(fā)電、風力發(fā)電設備以及蓄電池等電源設備進行并網(wǎng)聯(lián)接，構建新型綠色智能微型電網(wǎng)，可以給用戶負載提供較高質(zhì)量的電能,即使脫離了配電網(wǎng)，仍可以獨立運行。

（1）微電網(wǎng)正常工作狀態(tài)下柴油機不工作，由微網(wǎng)雙端變換器形成主干網(wǎng)，儲能變流器、光伏發(fā)電系和用戶負載掛接在主干網(wǎng)上。

（2）當光照充足時光伏系統(tǒng)發(fā)電供居民負載用電，同時多余的能量通過微網(wǎng)雙端變換器和雙向儲能變流器為儲能電池充電。

（3）當光伏系統(tǒng)不發(fā)電或發(fā)出的電能不足以供給用戶負載使用時，通過調(diào)配儲能變流器所接電池里存儲的能量供負載使用。

2、基于該方案的成功案例：

      珠海東澳島1MW微電網(wǎng)方案（ 我國首個海島兆瓦級智能微電網(wǎng)系統(tǒng)）

浙江北麂島1.274MW離網(wǎng)光伏電站

萬山島2MW智能海島微電網(wǎng)項目

三、  東澳島1MW離網(wǎng)光伏電站系統(tǒng)介紹

1、微電網(wǎng)綜合系統(tǒng)結構圖：

微網(wǎng)綜合系統(tǒng)結構圖

2、設計原則：

針對東澳海島現(xiàn)有的輸變電線路，根據(jù)東澳海島電力供應狀況，本設計方案不再建設新的輸變電線路，而是只利用海島原有的輸變電線路＊。根據(jù)現(xiàn)有輸變線路的容量，確定以柴油發(fā)電機為原動力，以雙向變換器為基礎、光伏發(fā)電、風力。

3、系統(tǒng)組成：

整個微電網(wǎng)綜合系統(tǒng)主要由微電網(wǎng)母網(wǎng)、文化中心子微網(wǎng)、擴容子網(wǎng)等組成。

（1）   微電網(wǎng)母網(wǎng)

      微電網(wǎng)母網(wǎng)主要由4臺200kW柴油發(fā)電機、4臺IBD100系列250kVA微網(wǎng)雙端變換器、4組1000Ah蓄電池組、400kW光伏長廊、5臺10kW風力發(fā)電機、4臺100kW光伏逆變器、5臺10kW風力發(fā)電逆變器組成。

      4臺柴油發(fā)電機輸出三相380V交流電分別接入4臺微網(wǎng)雙端變換器交流輸入，由240節(jié)2V單體蓄電池串聯(lián)成標稱電壓480V，容量分別為1000Ah共4組蓄電池組分別接入雙向變換器直流母線，柴油發(fā)電機主要為蓄電池組充電提供電能，同時也可以通過雙向變換器直接為負載提供電能。4臺雙向變換器的交流直接并聯(lián)輸出構建容量為1000kVA，電壓為400V的微電網(wǎng)母網(wǎng)。

      400kW光伏長廊分別通過4臺100kW光伏逆變器、50kW風力發(fā)電機分別通過5臺10kW風力發(fā)電逆變器并入母網(wǎng)交流母線，為微電網(wǎng)系統(tǒng)提供清潔新能源，其產(chǎn)生的電能為微網(wǎng)系統(tǒng)主要的能源形式。

東澳島微電網(wǎng)母網(wǎng)柴油發(fā)電機組

（2）文化中心子微網(wǎng)

      文化中心作為東澳海島一個重要的旅游活動場所，整個中心的供電系統(tǒng)設計為一個子微網(wǎng)。

      文化中心子微網(wǎng)輸入與母網(wǎng)相連接，主要由1臺250kVA雙向變換器、3組200 Ah蓄電池組、179.262kW屋頂光伏陣列（簡稱BIPV），3臺30 kW光伏逆變器，8臺10 kW光伏逆變器組成。

      雙向變換器在子微網(wǎng)承擔著連接母網(wǎng)和構建子網(wǎng)的角色，實現(xiàn)能量的雙向流動。交流輸入與母網(wǎng)相連接，交流輸出構建一個容量為250kVA、電壓為400V的子微網(wǎng)系統(tǒng)。由240節(jié)2V單體電池組成電壓480V，容量200Ah的3組蓄電池組接入雙向變換器的直流母線，179.262kW考慮到BIPV安裝方式，分別通過3臺30 kW光伏逆變器，8臺10 kW光伏逆變器并入子微網(wǎng)交流母線。

東澳島微電網(wǎng)蓄電池組

（3）擴容子網(wǎng)

      考慮到微電網(wǎng)系統(tǒng)在原有的輸變電線路基礎上開發(fā)，母網(wǎng)的容量受限于輸變電線路的輸送能力，同時分布式發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)的特點就是根據(jù)負荷特性就近提供可靠、清潔的能源，達到能源最優(yōu)利用。在整個微電網(wǎng)系統(tǒng)中，可以根據(jù)負荷的需要，利用雙向變換器、光伏發(fā)電、風力發(fā)電、蓄電池儲能構建多個零能耗的擴容子網(wǎng)。

四、  智能微網(wǎng)核心設備

產(chǎn)品介紹——IBD100系列微網(wǎng)雙端變換器

      IBD100系列微網(wǎng)雙端變換器是本公司針對新能源行業(yè)開發(fā)的一款產(chǎn)品，通過該設備，可將柴油機發(fā)電、光伏發(fā)電、風力發(fā)電設備以及蓄電池等電源設備進行并網(wǎng)聯(lián)接，構建新型綠色智能微型電網(wǎng)，可以給用戶負載提供較高質(zhì)量的電能,即使脫離了配電網(wǎng)，仍可以獨立運行。

      北麂島微電網(wǎng)電站項目采用四臺250kVA并聯(lián)形成微網(wǎng)主干網(wǎng)，作為電壓源為系統(tǒng)提供穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的電壓支撐。匯川IBD100系列雙向變換器是國內(nèi)獨創(chuàng)專為可再生能源微電網(wǎng)設計，特征如下：

雙向變換器能量流動示意圖

五、  結束語

      在東澳島三處大型建筑屋頂及一面山坡上，安裝了多晶硅及非晶硅組件，總面積7100平方米，每年利用太陽能發(fā)電146萬度，約占東澳島用電總量的70%，該發(fā)電系統(tǒng)一太陽能為主，以柴油機，風能為輔，不僅保證島上居民全年正常供電，而且居民電價由以前的3.40元/度降至2.60元/度，減排二氧化碳1100噸，粉塵309噸，做到了環(huán)保發(fā)電，體現(xiàn)了我國電力行業(yè)的進步。

      深圳市匯川技術股份有限公司專注于工業(yè)自動化控制產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，定位服務于中高端設備制造商，以擁有自主知識產(chǎn)權的工業(yè)自動化控制技術為基礎，以快速為客戶提供個性化的解決方案為主要經(jīng)營模式，實現(xiàn)企業(yè)價值與客戶價值共同成長。匯川技術在全國擁有67個辦事處，240家授權代理商，128家全國聯(lián)保中心。

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