[發明專利]一種適用于樓宇綜合供能站的智慧直流微電網系統

在審

• 申請號: 202110235380.7
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN112909914A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 馬聰;林俊光;董益華;張浙波;張曦;俞李斌;趙申軼;葉飛宇;魏山力;劉剛;胡旭輝;蔣月紅;毛闐
• 申請（專利權）人: 浙江浙能技術研究院有限公司
• 主分類號: H02J1/06
• 分類號: H02J1/06;H02J1/14;H02J1/02;H02J13/00;H02J3/36;H02J9/06
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發明涉及一種適用于樓宇綜合供能站的智慧直流微電網系統，包括：光伏一體化系統、微型風力發電系統、電儲能系統、市電變壓器、直流母線、電壓平衡器、直流照明A、直流照明B、智慧能量調度管理和故障監測系統、排風風機、直流充電樁A、直流充電樁B、UPS直流電源、多個DC/DC變流器、多個AC/DC變流器、多個交流斷路器和多個直流斷路器。本發明的有益效果是：本發明提出的智慧直流微電網系統用于減小分布式可再生能源接入時面臨的沖擊，提高樓宇內可再生能源的使用比例和分布式發電滲透率，同時提高樓宇綜合供能站的供電可靠性，具有良好的示范意義。

技術領域

本發明屬于電氣技術領域，尤其涉及一種適用于樓宇綜合供能站的智慧直流微電網系統。

背景技術

以光伏發電、風力發電為主的分布式能源具有綠色、低碳、高效、節能與安裝方便等優點，有助于綠色能源的推廣，是一種應用前景廣闊的可再生能源。但隨著配電系統的發展，交流微電網的缺點日漸凸顯，如轉換環節多、能量損耗大、控制方式復雜等。相比于交流微電網，直流微電網在減少了換流次數的同時減少了電力電子換流器的使用數量，降低了系統建設運維成本。從能源供給側來看，光伏發電、風力發電、電儲能具有直流環節，直接采用直流配電可節省逆變環節，電源傳輸效率更高，另外直流并網無頻率、功率因素、相位等限制，便于分布式電源接入，易于實現分布式電源之間的協調控制；從能源傳輸環節來看，直流配電沒有環流、線路電容，線路損耗更低，相同電纜截面及數量前提下，傳輸功率更高；從能源需求側來看，建筑體中隨著直流充電樁、直流照明等直流用電負荷比例增大，直接采用直流供電，既提高了工作效率，又凸顯出了較大的經濟優勢，因此有著較廣闊的應用前景。

目前針對直流微電網的拓撲結構、電力電子轉換接口、優化調度、控制策略和能量管理等方面的研究成果層出不窮，直流微電網的研究逐漸成為學術界和工業界的研究熱點。隨著直流微電網拓撲結構的多樣化，直流微電網電能輸送的優越性愈加明顯。直流微電網正以多樣化結構的形式展現在人們面前，從單一的母線結構發展為以多級、多模塊化為特點的直流微電網群形式。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種適用于樓宇綜合供能站的智慧直流微電網系統。

這種適用于樓宇綜合供能站的智慧直流微電網系統，包括：光伏一體化系統、微型風力發電系統、電儲能系統、市電變壓器、直流母線、電壓平衡器、直流照明A、直流照明B、智慧能量調度管理和故障監測系統、排風風機、直流充電樁A、直流充電樁B、UPS直流電源、多個DC/DC變流器、多個AC/DC變流器、多個交流斷路器和多個直流斷路器；采用電壓平衡器來抑制雙極性直流微電網中直流正、負極對中性線電壓的波動，引入電壓平衡器的雙極性三線制直流微電網可以有效提升系統對直流電壓平衡控制的動態性能和抗干擾能力，提高了雙極性直流微電網的供電可靠性；其中光伏一體化系統、微型風力發電系統、電儲能系統、市電變壓器、壓平衡器、直流照明A、直流照明B、智慧能量調度管理和故障監測系統、排風風機、直流充電樁A、直流充電樁B、UPS直流電源均接入直流母線。

作為優選，光伏一體化系統包括碲化鎘薄膜太陽能電池和DC/DC變流器A，碲化鎘薄膜太陽能電池和DC/DC變流器A電連接；

微型風力發電系統包括微型風力發電機和AC/DC變流器C，微型風力發電機和AC/DC變流器C之間的連接線上設有交流斷路器C；