汇川技术微电网方案在世界最大离网光伏电站的应用

摘要：本文主要运用汇川技术智能微电网方案，采用汇川技术国内首创IBD100系列微网双端变换器在海岛兆瓦级微电网项目上的成功应用

一、引言

由于偏远地区远离电厂、地广人稀，总体用电量不大等原因，远距离架设输电网络不符合经济效益，尤其是海岛远离陆地，铺设海底电缆的前期投入和后期维护费用巨大难以收回成本，故这些地区的供电多由柴油发电机提供。

随着柴油发电成本的不断攀升，消耗不可再生能源还会导致严重的环境污染，因此利用可再生能源发电已逐步进入偏远地区供电系统中。传统的可再生能源发电需柴油发电机建立主干网协助工作，并且受环境因素影响较大，不能满足人们对高质量电力供应的需求。

“汇川技术”提出的智能微电网方案，可有效解决原有偏远地区供电存在的问题，减少或完全剔除柴油机发电，改善环境因素对可再生能源发电的影响，为用户提供安全、稳定的电力供给。北麂岛1.274MW离网光伏储能电站项目，是基于此方案的工程。

二、汇川离网带有柴油机方案




1、工作原理：

通过汇川IBD100系列微网双端变换器将柴油机发电、光伏发电、风力发电设备以及蓄电池等电源设备进行并网联接，构建新型绿色智能微型电网，可以给用户负载提供较高质量的电能，即使脱离了配电网，仍可以独立运行。

1：微电网正常工作状态下柴油机不工作，由微网双端变换器形成主干网，储能变流器、光伏发电系和用户负载挂接在主干网上。

2：当光照充足时光伏系统发电供居民负载用电，同时多余的能量通过微网双端变换器和双向储能变流器为储能电池充电。

3：当光伏系统不发电或发出的电能不足以供给用户负载使用时，通过调配储能变流器所接电池里存储的能量供负载使用。

2、基于该方案的成功案例：

珠海东澳岛1MW微电网方案（我国首个海岛兆瓦级智能微电网系统）

浙江北麂岛1.274MW离网光伏电站

万山岛2MW智能海岛微电网项目

3、北麂岛1.274MW离网光伏电站系统介绍：

北麂岛1.274MW离网光伏储能电站项目基于汇川技术成熟的微网方案，由柴油发电机组、主干网支撑系统、储能系统、光伏发电系统和用户用电系统组成一个光、柴、蓄离网输用电系统。

柴油发电机组由2台250kW和1台500kW的柴油发电机组成。4台250kVA双向变换器构成微网主干网，其中两台双向变换器分别配备400kWh磷酸铁锂电池，另两台分别配备900kWh铅酸电池。为保证系统储能容量另配置2台250kW的储能变流器，每台储能变流器配备2MWh铅酸电池，此微电网系统总存储能量可达6.6MWh。

光伏发电系统由1.274MW太阳能电池板和5台250kW汇川光伏逆变器组成。通过此方案可形成一个以双向变换器为基础电网，结合光伏发电的智能微网系统。



北麂岛智能微网系统拓扑

---

三、智能微网核心设备

IBD100系列微网双端变换器

IBD100系列微网双端变换器是本公司针对新能源行业开发的一款产品，通过该设备，可将柴油机发电、光伏发电、风力发电设备以及蓄电池等电源设备进行并网联接，构建新型绿色智能微型电网，可以给用户负载提供较高质量的电能，即使脱离了配电网，仍可以独立运行。

北麂岛微电网电站项目采用四台250kVA并联形成微网主干网，作为电压源为系统提供稳定优质的电压支撑。汇川IBD100系列双向变换器是国内独创专为可再生能源微电网设计，特征如下：



双向变换器能量流动示意图



四、系统运行情况



北麂岛微电网系统通过EMS即能量管理系统（EnergyManagementSystem）对整个微电网系统进行能量调配、控制设备运行及停机。

通过对岛上用电数据的分析和用户负载变化的合理估算，北麂岛微电网系统在不开柴油发电机只用光伏、储能电池可保证全年300天以上的自供电，只有在天气不允许光伏发电时才会使用柴油发电机供电。

五、结语

北麂岛离网光伏储能电站项目在2013年9月完成“金太阳”验收，工程竣工后已解决岛上供电紧张、电能质量差、电力供应不稳定的局面，保护了海岛生态环境，为促进海岛经济发展提供清洁能源。