针对光伏储能的微电网系统设计

摘 要：微电网是近年来出现的一种新型能源网络化供应与管理技术的简称，它能够便于将可再生能源和清洁能源系统接入，实现需求侧管理以及现有能源的最大化利用。微电网将发电子系统、储能系统及负荷相结合，通过相关控制装置间的配合，可以同时向用户提供电能和热能，并能够适时有效地支撑大电网，起到消峰填谷的作用。所以微电网概念一经提出，就引起世界能源专家和电力工业界的广泛重视，世界很多国家都加强了相关基础科学研究的力度，对微电网的认识随着研究的进行在不断地具体化、深入化和系统化。而微电网对于解决我国现有大电网运行中凸显的问题，以及能源危机等相关问题，无疑提供了一个好的解决途径。 
　　关键词：并网光伏发电；储能；微网 
　　引言 
　　随着光伏、风电等可再生能源发电技术的发展，分布式发电日渐成为满足负荷增长需求、提高能源综合利用效率、提高供电可靠性的一种有效途径，并在配电网中得到广泛的应用。但分布式发电的大规模渗透也产生了一些负面影响，如单机接入成本较高、控制复杂、对大系统的电压和频率存在冲击等。这限制了分布式发电的运行方式，削弱了其优势和潜能。微网技术为分布式发电技术及可再生能源发电技术的整合和利用提供了灵活、高效的平台。 
　　文章结合某城市建筑学院金太阳示范工程，选择该高校节能建筑楼共80kWp建设规模，进行光伏发电系统、储能系统和微网控制管理系统研究和设计，完成分布式光伏储能发电接入工程总体技术方案，为实现绿色光伏电源无障碍并网提供技术指导。 
　　以下对工程的发电系统、储能系统和微网控制管理系统方案设计进行重点描述。 
　　1 总体设计方案 
　　系统将采用分布式并网的设计方案+储能微网系统，将80kWp系统分成4个20kW并网发电单元，通过4台20kW并网逆变器接入0.4kV交流电网，实现并网发电。 
　　2 发电系统设计 
　　2.1 光伏电池阵列设计 
　　系统的电池组件选用功率为250Wp的多晶硅太阳电池组件，工作电压约为29.6V，开路电压约为37.1V。根据20kW并网逆变器的MPPT工作电压范围（300V～1000V），每个电池串列按照20块电池组件串联进行设计，每个20kW的并网单元需配置4个电池串联组并列，80块电池组件，其功率为20kWp；整个80kWp系统需要16个电池串联组并列，共320块电池组件。 
　　2.2 并网逆变器设计 
　　发电系统设计为4个20kWp的逆变器光伏并网发电，整个系统配置4台该型号的光伏并网逆变器，组成80kWp并网发电系统。