[實用新型]一種微電網供電系統

有效

• 申請號: 201320154342.X
• 申請日: 2013-03-30
• 公開（公告）號: CN203151117U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 張彥明;王振聲
• 申請（專利權）人: 大連宏海新能源發展有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

技術領域

本實用新型涉及一種微電網供電系統。

背景技術

目前，節能減排已經成為了社會關注的焦點，其中太陽能和風能由于具有資源充足、清潔、分布廣泛的特點，使得其應用越來越廣泛，現有技術中利用太陽能和風能的供電系統存在如下問題：1、不涵蓋具有太陽能光熱發電系統、風力發電系統、柴油機發電系統和燃氣斯特林發電系統等發出的交流電源來解決離網、并網供應問題；2、當采用太陽能斯特林發動機或燃氣式斯特林發動機發電，當輸入斯特林發動機的能量增大時，若不能將增加的能量順利轉變成電能輸送到電網，則斯特林發動機的轉速會快速上升，導致系統發電頻率不穩定；3、將交流發電系統所發出電源全部經過整流裝置變為直流電源儲存在蓄電池中，導致供電系統對蓄電池的容量要求很大，提高了系統成本；4、交流發電系統電源的頻率需要控制；5、采用交流－直流－交流的變換，降低了系統效率；6、現有供電系統控制蓄電池充放電的過程復雜。

發明內容

本實用新型針對以上問題的提出，而研制一種既可以工作在并網狀態，也可以實現離網供電，能夠有效結合太陽能發電機、備用發電機和電池組群實現可靠持續供電的微電網供電系統。

本實用新型的技術手段如下：

一種微電網供電系統，包括：

發電機；

通過配電母線連接發電機，用于對發電機輸出交流電變換為直流電的整流電路；

連接整流電路，用于對整流電路輸出直流電進行電壓變換的DC/DC電路；

連接DC/DC電路以及通過電池組群工作模式控制電路連接電池組群，用于利用DC/DC電路輸出直流電對工作在充電模式的電池組進行充電的充電電路；

連接控制器和電池組群，用于根據電池組的電量狀態設定電池組工作模式的電池組群工作模式控制電路；所述電池組工作模式包括充電模式、供電模式和備用模式；

與電池組群工作模式控制電路相連接的具有至少三個電池組的電池組群；

通過電池組群工作模式控制電路連接電池組群，用于對電池組群工作模式控制電路設定的工作模式為供電模式的電池組輸出的直流電進行逆變為固定頻率的交流電后傳輸至配電母線的逆變電路；

配電母線；所述配電母線分別連接電能用戶和電網接口，用于離網狀態下提供用電負荷給電能用戶以及并網狀態下利用電網接口接通或斷開電網；

分別連接整流電路、DC/DC電路、充電電路、電池組群工作模式控制電路和逆變電路，根據電池組群工作模式控制電路發送過來的充電模式設定信號控制整流電路對配電母線傳輸過來的交流電進行整流，控制DC/DC電路對整流電路輸出的直流電進行電壓變換，控制充電電路利用DC/DC電路輸出的直流電壓對工作在充電模式的電池組進行充電，根據電池組群工作模式控制電路發送過來的供電模式設定信號控制逆變電路對工作在供電模式的電池組輸出的直流電逆變為固定頻率的交流電并傳輸至配電母線的控制器；

另外，還包括：

連接發電機，用于監控發電機工作狀態并根據監測到的發電機異常工作狀態進行保護，以及計量發電機輸出電量的監控保護及計量電路Ⅰ；連接電能用戶或電網接口，用于監控電網或用電負荷運行并根據監測到的電網或用電負荷異常運行狀態進行保護，以及計量電網用電量或用電負荷變化的監控保護及計量電路Ⅱ；

連接發電機和控制器，用于根據控制器的控制信號對發電機進行無功功率補償，將發電機功率因數調節至設定值的功率因數補償電路；

連接電池組群和控制器，具有各個電池組的電量狀態監測電路和防過充、防過放、防過壓、防欠壓、防過熱、防過載、防反接的安全保護電路并將監測到的各個電池組的電量狀態反饋給控制器的電池組監測保護電路；

進一步地，所述發電機包括分別與控制器相連接的太陽能發電機和備用發電機；所述備用發電機為風力發電機、燃氣式斯特林發電機和柴油發電機至少一種，控制器根據當前直線輻射強度選擇利用配電母線傳輸過來的交流電啟動的太陽能發電機或備用發電機進行發電，根據逆變器輸出交流電的固定頻率控制發電機頻率；所述太陽能發電機為太陽能斯特林發電機或布雷頓發電機；