园区微电网方案

园

区

微

电

网

建

设

方

案

杭州品联科技有限公司

2017.3

一．项目背景

园区工程建设项目-智能微电网示范与研发中心，将充分利用园区内楼顶及空地安装一定容量的光伏发电与风力发电系统，并接入燃气轮机，储能装置，电动汽车充电站，模拟柴油发电系统，与大电网一起为园区内负荷供电，同时在研究生宿舍楼建设智能用电系统实现智能用电双向互动。

本方案将根据园区建设的实际情况，利用自身优势，搭建一套功能完善的微电网系统，以现实光伏，风力再生能源的最大化利用，节约储能系统建设成本，使得分布式可再生能源发电系统与整个园区内的配电网络协调运行。

改姓名集工程开放性，应用示范性，技术研发性和科普展示性于一体。

智能微电网示范与研发中心建设的主要内容包括：

1）新能源发电系统：本示范与研发中心将以光伏发电为主，并包含风力发电及燃气轮等新型能源，最终形成一个含多种分布式能源的微电网系统。

2）多种储能系统：本项目将建设综合铅酸蓄电池，铅酸铁锂电池，超级电容等多种形式的储能系统，保障微电网示范平台的安全可靠性，并实现电力削峰填谷及经济运行。

3）模拟柴油发电系统：本项目将选用一台50KW的模拟柴油发电机，布置于地下停车场。

4）电动汽车充电示范平台：建设一定规模的电动汽车充电设施，主要应用于小型车辆充电，且具备V2G扩展功能，后期实现能量的双向流动。

5）智能用电系统：以园区公寓为对象，对现有标计进行改造，运用用电采集器进行信息采集，通过用电能量管理系统，实现供电与用户的双向互动及用电能效的最优。

通过该平台的建设，希望实现以下功能：

（1）实现光伏发电，风力发电、燃气轮机等分布式电源以及储能，电动

汽车能量转换单元等关键技术与设备的示范与应用，并开展如下技术研

究：

1）分布式电源与能量转换单元的布局优化、选型与结构设计；

2）分布式电源与能量转换单元的性能测试；

3）分布式能源与能量转换单元的并网特性及控制（包括暂、稳态特性分析）

4）电动汽车的V2G技术。

（2）实现一个综合多种能源与多种负荷形式的微电网的示范与应用，并开展微电网结构设计与运行关键问题的研究，内容如下：

1）微电网系统的规划设计；

2）微电网系统的并网、孤岛两种方式及过渡过程的安全稳定运行；

3）微电网系统的控制、保护与通信；

4）微电网系统的监控与能量管理系统；

5）微电网系统的经济性评估;

6）微电网参与削峰填谷的优化调度技术；

（3）构建先进、完整的用电信息采集系统与智能用电家居系统，进行示范应用，并开展以下关键技术研究；

1）电价方案的设计与优化；

2）智能负荷控制与调节措施的研究；

3）用户能效优化系统的开发；

4）高级测量体系规划与结构设计。

在此基础上，吸引社会以该平台为基础进行关键技术研究，推进成果共享，向企业开放用户产品的测试与示范效应，向社会全面开放进行演示；为企业与社会提供专业服务，推进技术转移和成果转化。最终建成国内领先的智能微电网示范与服务基地。

二、项目方案

本项目中分布式电源包括多种类型，光伏发电、风力发电、微型燃气轮机和模拟才有发电机组。

（1）光伏发电系统

结合建立园区已有建筑及场地，在教学楼1-3，学生公寓楼，宾馆楼和图书

馆草坪建设总容量为222.75KW的光伏发电系统，其中图书馆草坪地面光伏将采用2套跟踪光伏系统，园区光伏布置情况如表1所示，光伏发电系统采用多种类型的光伏组件，其中包括:多晶硅、单金贵、直角单晶硅、薄膜以及聚光灯类型。表1光伏布置情况

安装与科技楼顶8KW光伏中有2KW采用微型逆变器，其他逆变器采用集中式或组串式。

光伏发电系统采用两种运行方式，方式一：所有光伏系统接入大电网交流母线；方式二：教学楼1-3，学生公寓及宾馆光伏系统可就地接入本地楼宇的用电系统。两种运行方式下均接受微电网监控系统远程控制。其中教学楼1-3，学生公寓及宾馆光伏系统的2中并网方式如图1所示。

图1光伏系统并网方式

（2）风力发电系统

在园区地面停车场处和自行车停车场处安装两台水平轴风力发电机组，容量均为5KW，要求不影响园区美观。风力发电系统分别接入电网。

（3）负荷接入方案

本次微电网中负荷的选取，考虑了实际用电负荷特点，力求所选负荷类型的多样化，设计居民用电、行政办公用电、工业用电等多种类型。

表2各类负荷容量及特点分析表

类型位置容量KW 等级特点

学生宿舍负

荷学生宿舍楼75 二类照明，电器和空调为主，

19~23点负荷最大点

科技楼负荷科技园2楼

和8楼15 二类照明，机房和空调负荷为

主，白天负荷平稳，晚上较

少。

3楼负荷1~2层21 一类照明，多媒体为主，夏季有

空调，负荷较平稳，负荷集

中在8~19点

（4）燃气轮机系统及燃料电池系统

在教学楼第2楼安装用于实验的微型燃气轮机和微型燃气内燃及以及燃料电池系统，其中微型燃气轮机容量为30KW，微型燃气内燃机容量为25KW，燃料电池系统容量不超过10KW。本工程将以上系统接入微网，作为微电网电源补充。

（5）模拟柴油机发电系统

为保证微电网孤岛运行模式下，能够按期稳定的提供充足电力供应，有必要配置一定容量的常规电源做微电网的组网单元运行，选用一台50KW 的模拟柴油发电机，布置于科技园地下停车场。

（6）储能系统建设方案

储能系统拟选择多类型储能电池，包括铅酸电池、磷酸铁锂电池和超级电容，布置于科技园区地下停车场。

1）铅酸电池

本项目中铅酸电池容量总计100W*3h=300KW,配1台PCS。

2）硫酸铁锂电池

本项目中硫酸铁锂电池电池容量总计50KW*2h=100kwh,配1台PCS。

3）超级电容

本项目中超级电容器功率选择为50KW，输出持续时间为15S。

表3微电网分布式电源配置