本公開的示例實施例總體涉及電力設備領域,特別地涉及用于微網的控制系統和微網。
背景技術:
1、微電網(micro-grid)也被稱為微網,是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、負荷、監控和保護裝置等組成的小型發配電系統。微網旨在實現分布式電源的靈活、高效應用,解決數量龐大、形式多樣的分布式電源并網問題。
2、不同于傳統的配電網絡,在微網中存在大量分布式電源(也被稱為源設備)或產銷設備(prosumer)。產銷設備可以實現雙向變換,有時候充當源,有時充當負載,例如汽車對電網(v2g)充電樁等。目前的微網控制系統存在產銷設備長時間孤島運行、開關設備下級帶電從而對維護人員的人身安全造成危害等問題。
技術實現思路
1、在本公開的第一方面,提供了一種用于微網的控制系統。微網包括耦合至主母線的至少一個電路分組,至少一個電路分組包括產銷設備、源設備和負載中的至少一者。控制系統包括:至少一個主開關設備,分別被布置在至少一個電路分組中,并且耦合至主母線,至少一個主開關設備包括主輸出端口和耦合至主供電模塊和主控制模塊的主輸入端口,主供電模塊為至少一個主開關設備的主輸入端口供電;至少一個支路開關設備,被布置在至少一個電路分組的每個電路分組中,并且包括:支路輸入端口,耦合至至少一個主開關設備中對應的主開關設備的主輸出端口,以從主輸出端口接收來自對應的主開關設備的主信號;以及支路輸出端口,耦合至電路分組中的產銷設備或源設備,以允許至少一個支路開關設備至少根據主信號來控制產銷設備或源設備的有源輸出狀態。
2、在一些實施例中,控制系統還包括:至少一個支路供電模塊,被布置在至少一個電路分組的每個電路分組中,并且耦合至至少一個支路開關設備中對應的支路開關設備的支路輸入端口,至少一個支路供電模塊被配置為至少向至少一個支路開關設備的支路輸入端口供電。
3、在一些實施例中,至少一個支路供電模塊中的每個支路供電模塊耦合至對應的主開關設備的主輸出端口,以根據主輸出端口所輸出的主信號控制所在電路分組中的至少一個支路開關設備的支路輸入端口的供電。
4、在一些實施例中,控制系統還包括主母線輸出單元,耦合至至少一個主開關設備主輸入端口,并且被配置為響應于發生需要停止整個微網的事件而向主輸入端口發出禁用信號。
5、在一些實施例中,至少一個主開關設備被配置為滿足以下至少一個主控制條件而進入熱備或斷開狀態:從主輸入端口接收到禁用信號;至少一個主開關設備檢測到線路故障;至少一個主開關設備接收到來自外部設備或本地操作接口的熱備或斷開信號;以及至少一個主開關設備自檢失敗,其中在至少一個主開關設備處于熱備或斷開狀態,對應的電路分組中的產銷設備或源設備的有源輸出狀態被禁用。
6、在一些實施例中,至少一個主開關設備被配置為滿足以下至少一項而從主輸出端口發出禁用信號:至少一個主開關設備處于熱備或斷開狀態;以及至少一個主開關設備的主輸入端口未供電。
7、在一些實施例中,至少一個支路開關設備被配置為滿足以下至少一項而進入熱備或斷開狀態:從支路輸入端口接收到禁用信號;至少一個支路開關設備檢測到線路故障;至少一個支路開關設備接收到來自外部設備或本地操作接口的熱備或斷開信號;以及至少一個支路開關設備自檢失敗,其中在至少一個支路開關設備處于熱備或斷開狀態,對應的產銷設備或源設備的有源輸出狀態被禁用。
8、在一些實施例中,至少一個支路開關設備包括:輔助觸點,被配置為與至少一個支路開關設備的主觸點的狀態相關聯,并且被串聯在支路輸出端口和對應的產銷設備或源設備之間。
9、在一些實施例中,控制系統還包括:至少一個輔助開關設備,被布置在至少一個電路分組的具有負載的電路分組中,并且被耦合在對應的主開關設備和負載之間,以控制向負載供電的通斷。
10、在一些實施例中,主開關設備和支路開關設備中的至少一者包括固態斷路器。
11、根據本公開實施例的控制系統可以實現微網的電路分組控制以及電路分組下的分支路控制。例如,在電路分組控制的情況下,能夠使電路分組內的所有支路斷路器處于熱備或斷開狀態,停止產銷設備或源設備的有源輸出。此外,根據本公開實施例的控制系統還可以實現集中關斷,使微網內的所有電路分組中的所有產銷設備或源設備的有源輸出狀態被禁用。以此方式,根據本公開實施例的控制系統能夠方便實現微網中的開關設備的區域性或集中進入熱備或關斷狀態,從而利于維護并提高電路的安全和可靠性。
12、根據本公開實施例的第二方面,提供了一種微網。該微網包括:包括耦合至主母線的至少一個電路分組,至少一個電路分組包括產銷設備、源設備和負載中的至少一者;以及根據前文中第一方面所述的控制系統。
13、應當理解,本內容部分中所描述的內容并非旨在限定本公開的實施例的關鍵特征或重要特征,也不用于限制本公開的范圍。本公開的其它特征將通過以下的描述而變得容易理解。
1.一種用于微網的控制系統,所述微網包括耦合至主母線(204)的至少一個電路分組(205),所述至少一個電路分組(205)包括產銷設備(201)、源設備(202)和負載(203)中的至少一者,所述控制系統包括:
2.根據權利要求1所述的控制系統,還包括:
3.根據權利要求2所述的控制系統,其中所述至少一個支路供電模塊(105)中的每個支路供電模塊(105)耦合至對應的主開關設備(101)的主輸出端口(1011),以根據所述主輸出端口(1011)所輸出的所述主信號控制所在電路分組(205)中的至少一個支路開關設備(104)的支路輸入端口(1041)的供電。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的控制系統,還包括:
5.根據權利要求4所述的控制系統,其中所述至少一個主開關設備(101)被配置為滿足以下至少一個主控制條件而進入熱備或斷開狀態:
6.根據權利要求5所述的控制系統,其中所述至少一個主開關設備(101)被配置為滿足以下至少一項而從所述主輸出端口(1011)發出禁用信號:
7.根據權利要求1-3、5和6中任一項所述的控制系統,其中所述至少一個支路開關設備(104)被配置為滿足以下至少一項而進入熱備或斷開狀態:
8.根據權利要求1-3、5和6中任一項所述的控制系統,其中所述至少一個支路開關設備(104)包括:
9.根據權利要求1-3、5和6中任一項所述的控制系統,還包括:
10.根據權利要求1-3、5和6中任一項所述的控制系統,其中所述主開關設備(101)和所述支路開關設備(104)中的至少一者包括固態斷路器。
11.一種微網,包括: