本發(fā)明是關(guān)于微電網(wǎng)領(lǐng)域，尤其是關(guān)于微電網(wǎng)的黑啟動(dòng)技術(shù)。

背景技術(shù)：

1、隨著分布式發(fā)電技術(shù)、電力電子技術(shù)以及儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，多種發(fā)電裝置與儲(chǔ)能裝置經(jīng)過(guò)電力電子技術(shù)相結(jié)合組成獨(dú)立的供電系統(tǒng)，以微電網(wǎng)的形式為偏遠(yuǎn)地區(qū)或者島嶼負(fù)載設(shè)備提供電力支撐。

2、微電網(wǎng)系統(tǒng)不依賴于大電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，初次啟動(dòng)時(shí)需要啟動(dòng)電源，以啟動(dòng)微電網(wǎng)系統(tǒng)，從而為外部負(fù)載提供穩(wěn)定的電能，因此就需要微電網(wǎng)系統(tǒng)具備孤網(wǎng)黑啟動(dòng)功能。

3、微電網(wǎng)的黑啟動(dòng)，是指整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)因故障停運(yùn)后，系統(tǒng)全部停電，處于全“黑”狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，不依靠大電網(wǎng)或者其他外部電力的幫助，僅通過(guò)系統(tǒng)自身具備黑啟動(dòng)能力的能源來(lái)逐步啟動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)而帶動(dòng)微電網(wǎng)內(nèi)無(wú)黑啟動(dòng)能力的能源，最終實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)完全啟動(dòng)。

4、但是，目前大多數(shù)項(xiàng)目都是基于單獨(dú)的ups(uninterruptible?power?supply，不間斷電源)或者采用光伏發(fā)電組件、水力發(fā)電組件、風(fēng)力發(fā)電組件等能源組件黑啟動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)的啟動(dòng)。但是目前單獨(dú)的利用ups黑啟動(dòng)會(huì)存在ups電池組因停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)導(dǎo)致虧電的情況，而使用能源組件黑啟動(dòng)時(shí)，能源組件會(huì)因?yàn)楫?dāng)下的日照、云層遮擋、水勢(shì)、風(fēng)力等天氣因素導(dǎo)致發(fā)電電流波動(dòng)大，從而導(dǎo)致能源組件供能的黑啟動(dòng)電源經(jīng)常損壞，降低了微電網(wǎng)黑啟動(dòng)的穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種黑啟動(dòng)系統(tǒng)，包括第一黑啟動(dòng)電源、黑啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)以及控制系統(tǒng)，黑啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)被第一黑啟動(dòng)電源觸發(fā)后為控制系統(tǒng)供能；控制系統(tǒng)包括直流轉(zhuǎn)換器控制模塊、儲(chǔ)能電池控制模塊以及儲(chǔ)能變流器控制模塊；直流轉(zhuǎn)換器控制模塊、儲(chǔ)能電池控制模塊以及儲(chǔ)能變流器控制模塊分別與黑啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)并聯(lián)；直流轉(zhuǎn)換器控制模塊控制直流轉(zhuǎn)換器工作，儲(chǔ)能電池控制模塊控制儲(chǔ)能電池工作，儲(chǔ)能變流器控制模塊控制儲(chǔ)能變流器工作；第一黑啟動(dòng)電源通過(guò)儲(chǔ)能電池供能。

2、進(jìn)一步的，黑啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)與直流轉(zhuǎn)換器控制模塊之間設(shè)置有第一斷路器；黑啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)與儲(chǔ)能電池控制模塊之間設(shè)置有第二斷路器；黑啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)通過(guò)與儲(chǔ)能變流器控制模塊之間設(shè)置有第三斷路器。

3、進(jìn)一步的，還包括第二黑啟動(dòng)電源，第二黑啟動(dòng)電源通過(guò)ups供能。

4、本發(fā)明提供了一種微電網(wǎng)，包括發(fā)電系統(tǒng)以及黑啟動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)電系統(tǒng)包括直流側(cè)和交流側(cè)；直流側(cè)包括能源組件、直流轉(zhuǎn)換器、儲(chǔ)能電池以及直流母線，交流側(cè)包括交流母線以及ups；直流側(cè)與交流側(cè)之間通過(guò)儲(chǔ)能變流器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電；

5、進(jìn)一步的，黑啟動(dòng)系統(tǒng)還包括第二黑啟動(dòng)電源，第二黑啟動(dòng)電源通過(guò)ups供能。

6、進(jìn)一步的，儲(chǔ)能電池與第一黑啟動(dòng)電源之間設(shè)置有第四斷路器，第一黑啟動(dòng)電源通過(guò)儲(chǔ)能電池供能，ups與第二黑啟動(dòng)電源之間設(shè)置有第五斷路器，能源組件與直流轉(zhuǎn)換器之間設(shè)置有第六斷路器，儲(chǔ)能電池與直流母線之間設(shè)置有第七斷路器。

7、本發(fā)明提供了一種微電網(wǎng)的黑啟動(dòng)方法，當(dāng)微電網(wǎng)在黑啟動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)能電池給第一黑啟動(dòng)電源供能，觸發(fā)黑啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)為控制系統(tǒng)供能；控制系統(tǒng)中的直流轉(zhuǎn)換器控制模塊、儲(chǔ)能電池控制模塊、儲(chǔ)能變流器控制模塊分別上電，分別控制直流轉(zhuǎn)換器、儲(chǔ)能電池、儲(chǔ)能變流器，使直流轉(zhuǎn)換器將能源組件的發(fā)電電能傳輸至直流母線，儲(chǔ)能電池進(jìn)行充放電；儲(chǔ)能變流器將直流母線的直流電轉(zhuǎn)換成交流電傳輸至交流母線，微電網(wǎng)完成黑啟動(dòng)。

8、進(jìn)一步的，當(dāng)儲(chǔ)能電池電量在預(yù)設(shè)值以下時(shí)，觸發(fā)黑啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)為控制系統(tǒng)供能之后，進(jìn)一步包括：控制系統(tǒng)中的直流轉(zhuǎn)換器控制模塊和儲(chǔ)能電池控制模塊上電，分別控制直流轉(zhuǎn)換器和儲(chǔ)能電池，使直流轉(zhuǎn)換器將能源組件的發(fā)電電能傳輸至直流母線，并通過(guò)直流母線給儲(chǔ)能電池充電；當(dāng)儲(chǔ)能電池電量滿足預(yù)設(shè)值要求后，控制系統(tǒng)中的儲(chǔ)能變流器控制模塊上電，控制儲(chǔ)能變流器將直流母線的直流電通過(guò)儲(chǔ)能交流器轉(zhuǎn)換成交流電傳輸至交流母線，微電網(wǎng)完成黑啟動(dòng)。

9、本發(fā)明還提供了一種微電網(wǎng)的黑啟動(dòng)方法，微電網(wǎng)在黑啟動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)能電池給第一黑啟動(dòng)電源供能，ups給第二黑啟動(dòng)電源供能，第一黑啟動(dòng)電源或第二黑啟動(dòng)電源觸發(fā)黑啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)為控制系統(tǒng)供能；控制系統(tǒng)中的直流轉(zhuǎn)換器控制模塊、儲(chǔ)能電池控制模塊、儲(chǔ)能變流器控制模塊分別上電，分別控制直流轉(zhuǎn)換器、儲(chǔ)能電池、儲(chǔ)能變流器，使直流轉(zhuǎn)換器將能源組件的發(fā)電電能傳輸至直流母線，儲(chǔ)能電池進(jìn)行充放電；儲(chǔ)能變流器將直流母線的直流電轉(zhuǎn)換成交流電傳輸至交流母線，微電網(wǎng)完成黑啟動(dòng)。

10、進(jìn)一步的，當(dāng)儲(chǔ)能電池電量在預(yù)設(shè)值以下時(shí)，第一黑啟動(dòng)電源或第二黑啟動(dòng)電源觸發(fā)黑啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)為控制系統(tǒng)供能之后，進(jìn)一步包括：控制系統(tǒng)中的直流轉(zhuǎn)換器控制模塊和儲(chǔ)能電池控制模塊上電，分別控制直流轉(zhuǎn)換器和儲(chǔ)能電池，使直流轉(zhuǎn)換器將能源組件的發(fā)電電能傳輸至直流母線，并通過(guò)直流母線給儲(chǔ)能電池充電；當(dāng)儲(chǔ)能電池電量滿足預(yù)設(shè)值要求后，控制系統(tǒng)中的儲(chǔ)能變流器控制模塊上電，控制儲(chǔ)能變流器將直流母線的直流電通過(guò)儲(chǔ)能交流器轉(zhuǎn)換成交流電傳輸至交流母線，微電網(wǎng)完成黑啟動(dòng)。

11、本發(fā)明的實(shí)施例提供的黑啟動(dòng)系統(tǒng)將儲(chǔ)能電池作為黑啟動(dòng)的能源，利用儲(chǔ)能電池會(huì)保留最低電量的特性，能夠?yàn)楹趩?dòng)提供穩(wěn)定持續(xù)的啟動(dòng)能源，同時(shí)不會(huì)出現(xiàn)儲(chǔ)能電池電量耗盡損壞儲(chǔ)能電池本身的情況。

12、本發(fā)明實(shí)施例提供的微電網(wǎng)以及微電網(wǎng)黑啟動(dòng)方法將微電網(wǎng)自身具有的儲(chǔ)能電池作為微電網(wǎng)黑啟動(dòng)的能源之一，并進(jìn)一步可采用ups和儲(chǔ)能電池雙路黑啟動(dòng)功能，不僅避免了單一的ups黑啟動(dòng)會(huì)耗盡ups電量從而損害ups設(shè)備，利用儲(chǔ)能電池會(huì)進(jìn)行電量預(yù)警保持一定最低電量以及低電量從電網(wǎng)充電的特性，能夠始終為黑啟動(dòng)提供穩(wěn)定持續(xù)的啟動(dòng)能源，同時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)儲(chǔ)能電池、ups電量耗盡而損壞的情況。

13、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

技術(shù)特征：

1.一種黑啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于：

4.一種微電網(wǎng)，其特征在于：包括發(fā)電系統(tǒng)以及如權(quán)利要求1至2任一項(xiàng)所述的黑啟動(dòng)系統(tǒng)，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微電網(wǎng)，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微電網(wǎng)，其特征在于：

7.一種微電網(wǎng)的黑啟動(dòng)方法，應(yīng)用于權(quán)利要求4所述的微電網(wǎng)，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：

9.一種微電網(wǎng)的黑啟動(dòng)方法，應(yīng)用于權(quán)利要求5所述的微電網(wǎng)，其特征在于：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種黑啟動(dòng)系統(tǒng)，包括第一黑啟動(dòng)電源、黑啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)以及控制系統(tǒng)，黑啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)被第一黑啟動(dòng)電源觸發(fā)后為控制系統(tǒng)供能，第一黑啟動(dòng)電源通過(guò)儲(chǔ)能電池供能；本發(fā)明公開(kāi)一種微電網(wǎng)，包括發(fā)電系統(tǒng)以及上述黑啟動(dòng)系統(tǒng)，本發(fā)明還公開(kāi)了應(yīng)用于上述微電網(wǎng)的黑啟動(dòng)方法，黑啟動(dòng)電源觸發(fā)黑啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)后為控制系統(tǒng)供能，逐步啟動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)至整個(gè)微電網(wǎng)。本發(fā)明將儲(chǔ)能電池作為黑啟動(dòng)的能源，利用儲(chǔ)能電池進(jìn)行電量預(yù)警能保持最低電量及低電量從電網(wǎng)充電的特性，能夠?yàn)楹趩?dòng)提供穩(wěn)定持續(xù)的能源，同時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)儲(chǔ)能電池電量耗盡損壞儲(chǔ)能電池的情況。

技術(shù)研發(fā)人員：李虎,孔慶云,戴光標(biāo)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇豐海新能源淡化海水發(fā)展有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9