[發(fā)明專利]一種直流微電網(wǎng)發(fā)輸配電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011267582.1
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112436500B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江之奎;江瀛;羅海明;張建保
• 申請（專利權(quán)）人: 成都通用整流電器研究所
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J1/14
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

本發(fā)明提供的一種直流微電網(wǎng)發(fā)輸配電系統(tǒng)，包括氫燃料發(fā)電機組、DC/DC轉(zhuǎn)換裝置、DC750V直流微電網(wǎng)和用戶用電轉(zhuǎn)換設(shè)備；其中，DC750V直流微電網(wǎng)的直流母線中設(shè)置有電池儲能系統(tǒng)；電池儲能系統(tǒng)包括儲能電池組和雙向DC/DC充放電裝置；氫燃料發(fā)電機組發(fā)電經(jīng)各自對應(yīng)的DC/DC轉(zhuǎn)換裝置并入DC750V直流微電網(wǎng)，當(dāng)DC750V直流微電網(wǎng)的電壓發(fā)生突變，則并聯(lián)于DC750V直流微電網(wǎng)通過雙向DC/DC充放電裝置動態(tài)調(diào)節(jié)DC750V直流微電網(wǎng)的直流母線上的電壓，根據(jù)實際情況動態(tài)調(diào)節(jié)氫能輸電的輸出電壓和功率，以維持直流微電網(wǎng)直流母線電壓穩(wěn)定，保持輸出給用戶用電設(shè)備的瞬時功率的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氫燃料發(fā)輸配電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直流微電網(wǎng)發(fā)輸配電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氫能以其資源豐富、應(yīng)用廣泛且制氫和氫燃料發(fā)電的過程無污染，被稱之為世界上最清潔的新能源。氫能的應(yīng)用過程一般為從氫燃料電池發(fā)電到直流微電網(wǎng)再到用電變流器，最后到用戶用電轉(zhuǎn)換設(shè)備，但氫能電池發(fā)電的輸出伏安特性曲線較差，導(dǎo)致氫能輸電的輸出電壓和功率不穩(wěn)定，影響用戶用電轉(zhuǎn)換設(shè)備的正常使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是氫能電池發(fā)電的輸出伏安特性曲線較差，導(dǎo)致氫能輸電的輸出電壓和功率不穩(wěn)定，影響用戶用電轉(zhuǎn)換設(shè)備的正常使用。因此，提供一種直流微電網(wǎng)發(fā)輸配電系統(tǒng)，根據(jù)實際情況動態(tài)調(diào)節(jié)氫能輸電的輸出電壓和功率，保持輸出電壓和功率的穩(wěn)定。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種直流微電網(wǎng)發(fā)輸配電系統(tǒng)，包括氫燃料發(fā)電機組、DC/DC轉(zhuǎn)換裝置、DC750V直流微電網(wǎng)和用戶用電轉(zhuǎn)換設(shè)備；其中，所述DC750V直流微電網(wǎng)的直流母線中設(shè)置有電池儲能系統(tǒng)；所述電池儲能系統(tǒng)包括儲能電池組和雙向DC/DC充放電裝置；

所述氫燃料發(fā)電機組發(fā)電經(jīng)各自對應(yīng)的DC/DC轉(zhuǎn)換裝置并入DC750V直流微電網(wǎng)，當(dāng)所述DC750V直流微電網(wǎng)的電壓發(fā)生突變，則并聯(lián)于所述DC750V直流微電網(wǎng)通過雙向DC/DC充放電裝置動態(tài)調(diào)節(jié)所述DC750V直流微電網(wǎng)的直流母線上的電壓，維持直流母線電壓穩(wěn)定；同時所述DC750V直流微電網(wǎng)經(jīng)對應(yīng)的雙向DC/DC充放電裝置對儲能電池組充電，所述儲能電池組輸電給用戶用電轉(zhuǎn)換設(shè)備。

進(jìn)一步地，所述DC/DC轉(zhuǎn)換裝置包括第一DC/DC功率整流模塊、第一均流濾波電感和第一電流傳感器，所述第一DC/DC功率整流模塊與所述第一均流濾波電感的一端連接，所述第一均流濾波電感的另一端與所述第一電流傳感器連接。

進(jìn)一步地，所述雙向DC/DC充放電裝置包括第二DC/DC功率整流模塊、第二均流濾波電感和第二電流傳感器，所述第二DC/DC功率整流模塊與所述第二均流濾波電感的一端連接，所述第二均流濾波電感的另一端與所述第二電流傳感器連接。

進(jìn)一步地，所述第一DC/DC功率整流模塊或所述第二DC/DC功率整流模塊都包括前級PWM斬波升降壓單元和后級雙向隔離DC/DC變換單元；

所述前級PWM斬波升降壓單元包括升壓電路和降壓電路，所述升壓電路和所述降壓電路并聯(lián)連接；

當(dāng)所述氫燃料發(fā)電機組的輸出電壓低于DC375V時，則所述升壓電路對所述輸出電壓進(jìn)行斬波升壓到DC375V；當(dāng)所述氫燃料發(fā)電機組的輸出電壓高于DC375V時，則所述降壓電路對所述輸出電壓進(jìn)行斬波降壓到DC375V，為所述后級雙向隔離DC/DC變換單元提供穩(wěn)定的直流母線的電壓源；

所述后級雙向隔離DC/DC變換單元包括H橋PWM逆變電路、單相高頻隔離整流變壓器、單相橋式高頻整流變換電路和LC濾波電路；

當(dāng)所述后級雙向隔離DC/DC變換單元接收到所述直流母線的電壓源后，通過H橋PWM逆變電路處理為PWM高頻交流方波脈沖，并經(jīng)單相高頻隔離整流變壓器隔離升壓，單相橋式高頻整流變換電路整流，LC濾波電路濾波后得到穩(wěn)定的直流母線的電壓。