技术摘要：
本申请涉及电网领域，具体涉及一种微电网系统，解决了将光能转化为电能的转化效率较低的问题，并缓解了建筑环境不能持续供电的问题。微电网系统包括：将包括CIGS光伏阵列的CIGS光伏发电设备根据建筑的外墙面的形状进行排布，以将接收到的光能转换为直流电能后储存至储  全部
背景技术：
随着国民经济的迅速发展，人民群众对建筑环境的舒适性要求越来越高，使得建 筑能耗也越来越高，如何保证建筑环境的持续供电，从而保证建筑环境的舒适性成为了研 究的课题。基于此，微电网系统的概念及技术应运而生，作为电网系统的一个有机组成部 分，通常情况下，微电网系统与公用电网相连接，当公用电网停止供电后，微电网系统可以 与公用电网脱离并独立运行，由微电网系统自主发电维持其区域内负载的供电。微电网系 统的发展是公用电网的有力补充和有效支持，其核心技术是采用清洁能源进行发电，而太 阳能是人类社会生存和发展所依赖的能源中最清洁、最安全和最可靠的能源，利用太阳能 的最佳方式是光伏转换，即利用光伏效应，使太阳光照射到特殊材料上并将光能转换为电 能来进行发电。然而，目前我国在供电技术方面还比较落后，通过光能，尤其是太阳能进行 发电的比率远小于通过其他方式进行发电的比率，存在极大的光能源的浪费。因此，现有技 术中存在将光能转化为电能的转化效率较低，且建筑环境的持续供电效果差的问题。
技术实现要素：
针对上述问题，本申请提供了一种微电网系统，解决了将光能转化为电能的转化 效率较低的问题，并缓解了建筑环境不能持续供电的问题。 第一方面，本申请提供了一种微电网系统，用于对负载进行供电，所述微电网系统 包括：CIGS光伏发电设备、储能管理设备以及总控制器； 所述CIGS光伏发电设备包括CIGS光伏阵列，所述CIGS光伏阵列根据建筑的外墙面 的形状进行排布，以用于将接收到的光能转换为直流电能； 所述储能管理设备用于储存所述直流电能； 所述总控制器，用于获得所述CIGS光伏发电设备进行光电转换过程的能量转换信 息，以根据所述能量转换信息得到所述CIGS光伏发电设备的发电功率； 所述总控制器还用于获得所述储能管理设备的储能状态信息，并根据所述负载的 耗电功率、所述发电功率以及所述储能状态信息控制所述CIGS光伏发电设备的运行状态和 所述储能管理设备的供电状态。 根据本申请的实施例，优选地，在上述微电网系统中，所述CIGS光伏发电设备还包 括多个光伏并网逆变器，每个所述光伏并网逆变器分别与所述CIGS光伏阵列包括的多个 CIGS光伏模组中的一个CIGS光伏模组对应连接，其中，每个所述CIGS光伏模组包括多个以 串联或并联的方式连接的CIGS光伏电池板，所述CIGS光伏电池板用于将接收到的光能转换 为直流电能； 所述光伏并网逆变器，用于将所述直流电能转换为与公用电网同频同相的交流电 能；各所述光伏并网逆变器分别与配电设备连接，以使所述配电设备根据与该配电设备连 4 CN 111600330 A 说　明　书 2/11 页 接的负载对各所述光伏并网逆变器转换后的交流电能进行配置，以将配置后的交流电能输 出至负载。 根据本申请的实施例，优选地，在上述微电网系统中，所述储能管理设备包括蓄电 池组和储能变流器，所述蓄电池组与所述储能变流器连接， 所述蓄电池组，用于储存所述CIGS光伏发电设备所产生的直流电能，其中，所述蓄 电池组包括多个蓄电池，且多个所述蓄电池之间通过串联或并联的方式进行连接； 所述储能变流器与公用电网连接，用于将所述蓄电池组中储存的直流电能转换为 交流电能并将该交流电能输入所述公用电网，以对所述公用电网中的负载进行供电； 所述储能变流器还用于将所述公用电网输出的交流电能转换为直流电能并将该 直流电能储存至所述蓄电池组； 所述总控制器还用于在检测到所述微电网系统离网运行时，控制所述储能变流器 将所述蓄电池组输出的直流电能转化为交流电能并输出至微电网系统的交流母线以维持 所述微电网系统的交流母线的电压。 根据本申请的实施例，优选地，在上述微电网系统中，所述储能管理设备还包括电 池管理设备，该电池管理设备与所述蓄电池组连接， 当所述微电网系统为负载供电时，所述电池管理设备用于获得每个所述蓄电池的 实时电能容量参数，并采用预设分析模型对每个所述蓄电池的实时电能容量参数进行分 析，以得到每个所述蓄电池从当前时刻到电能耗尽时刻之间能够持续为负载进行供电的时 间长度。 根据本申请的实施例，优选地，在上述微电网系统中，所述电池管理设备还用于通 过测量获得每个所述蓄电池的实时电压参数和实时电流参数，并采用预设计算模型对每个 所述蓄电池的实时电压参数和实时电流参数进行计算，以得到每个所述蓄电池的实时内阻 变化率和实时电压变化率，获得实时内阻变化率和实时电压变化率不符合预设条件的蓄电 池在所述蓄电池组中的位置信息，并发出告警信号。 根据本申请的实施例，优选地，在上述微电网系统中，当所述微电网系统与公用电 网并网运行时，所述总控制器还用于计算所述微电网系统的发电功率和与所述微电网系统 连接的负载运行的耗电功率之间的功率差额，并根据所述功率差额生成所述微电网系统离 网运行时所述储能管理设备的电源输出计划和负载投切计划。 根据本申请的实施例，优选地，在上述微电网系统中，所述总控制器包括并离网控 制器， 所述并离网控制器用于在检测到与所述微电网系统连接的公用电网停电时，断开 所述微电网系统与所述公用电网之间的断路器，将所述储能管理设备储存的电能提供给所 述微电网系统的负载，以在所述微电网系统与所述公用电网隔离时保证该负载正常运行； 所述并离网控制器还用于在检测到所述公用电网恢复供电时，闭合所述微电网系 统与所述公用电网之间的断路器，以使所述微电网系统与所述公用电网并网运行。 根据本申请的实施例，优选地，在上述微电网系统中，当所述微电网系统与所述公 用电网隔离时， 所述并离网控制器还用于当所述微电网系统中的交流电流频率低于第一预设频 率阈值时，断开所述负载与所述微电网系统的连接； 5 CN 111600330 A 说　明　书 3/11 页 当所述微电网系统中的交流电流频率高于第二预设频率阈值时，接入负载； 当接入所述负载且所述微电网系统中的交流电流频率高于第三预设频率阈值时， 断开所述CIGS光伏发电设备与所述微电网系统的连接；其中，所述第一预设频率阈值小于 所述第二预设频率阈值，所述第二预设频率阈值小于所述第三预设频率阈值。 根据本申请的实施例，优选地，在上述微电网系统中，所述总控制器还包括发电控 制器， 所述发电控制器，用于自动选择所述微电网系统的控制模式，其中，所述控制模式 包括VF控制模式和PQ控制模式。 根据本申请的实施例，优选地，在上述微电网系统中，所述微电网系统还包括监控 设备， 所述监控设备用于采集所述CIGS光伏发电设备进行光电转换过程的能量转换信 息，并将所述能量转换信息发送至所述总控制器，以使所述总控制器对所述能量转换信息 进行分析以得到所述光伏发电设备的发电功率； 所述监控设备还用于采集所述储能管理设备的储能状态，并将所述储能状态信息 发送至所述总控制器，以使所述总控制器对所述能量转换信息进行分析； 所述监控设备还用于采集所述微电网系统所在自然环境的环境参数，并将所述环 境参数、所述能量转换信息以及所述储能状态信息发送至云端服务器，以使所述云端服务 器对所述环境参数、所述能量转换信息以及所述储能状态信息进行分析以得到所述微电网 系统的发电收益和运行维护成本。 与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效 果：将包括CIGS光伏阵列的CIGS光伏发电设备根据建筑的外墙面的形状进行排布，以将接 收到的光能转换为直流电能；将所述储能管理设备用于储存所述CIGS光伏发电设备产生的 直流电能；采用总控制器获得所述CIGS光伏发电设备进行光电转换过程的能量转换信息， 以根据所述能量转换信息得到所述CIGS光伏发电设备的发电功率，获得所述储能管理设备 的储能状态信息，并根据所述负载的耗电功率、所述发电功率以及所述储能状态信息控制 所述CIGS光伏发电设备的运行状态和所述储能管理设备的供电状态，从而解决了将光能转 化为电能的转化效率较低的问题，并缓解了建筑环境不能持续供电的问题。 附图说明 通过结合附图阅读下文示例性实施例的详细描述可更好地理解本申请公开的范 围。其中所包括的附图是： 图1为本申请实施例提供的微电网系统的结构图； 图2为本申请实施例提供的CIGS光伏发电设备结构图； 图3为本申请实施例提供的储能管理设备结构图； 图4为本申请实施例提供的储能变流器工作原理示意图； 图5为本申请实施例提供的监控设备信息采集示意图。 在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。 6 CN 111600330 A 说　明　书 4/11 页