[發明專利]一種智能工廠高壓直流供配電系統及其能源管理系統

在審

• 申請號: 202210388181.4
• 申請日: 2022-04-13
• 公開（公告）號: CN114725986A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 李鵬;黃相博;霍記斌;杜元武
• 申請（專利權）人: 岳陽耀寧新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J7/35;H02J7/02;H02M3/04;H02M5/10;H02M7/68
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 祝歡歡

1.一種智能工廠高壓直流供配電系統及其能源管理系統，其特征在于，所述供配電系統包括：

移相變壓器，用于整流裝置的單向導電，與雙向逆變器連接；

雙向逆變器，用于對輸入的交流電進行整流，雙向逆變器的整流模塊替換功率校正回路和濾波電路，與直流負載設備、儲能系統、光伏發電系統連接；

儲能系統，用于儲存電能、為電網系統供能，包括多組儲能鋰電池組，儲能系統與直流負載設備、光伏發電系統連接；

光伏發電系統，用于將光能轉化為電能、為系統供電。

2.根據權利要求1所述的一種智能工廠高壓直流供配電系統及其能源管理系統，其特征在于，所述移相變壓器中的一次繞組接入交流10KV進線，所述移相變壓器還配置有若干個移相繞組和交流繞組，所述移相繞組與雙向逆變器連接，所述交流繞組與系統內的交流負載設備連接。

3.根據權利要求1所述的一種智能工廠高壓直流供配電系統及其能源管理系統，其特征在于，所述儲能系統充放電策略為：

儲能鋰電池組接入直流母線，在電網電價峰值階段，雙向逆變器降低整流模塊輸出電壓，儲能鋰電池組進行放電供給直流負載設備使用；

在電網電價谷值階段，雙向逆變器輸出電壓升高并進行電流控制，對儲能鋰電池組進行充電。

4.根據權利要求1所述的一種智能工廠高壓直流供配電系統及其能源管理系統，其特征在于，所述能源管理系統包括：

光伏發電系統智能監控模塊，用于對DC/DC輸入輸出電壓、電流、功率進行監測，對直流配電電器元件信號進行監測，與主控模塊、光伏發電系統連接；

直流電壓檢測模塊，用于上傳直流母線電壓值至主控模塊，與主控模塊、儲能鋰電池組、雙向逆變器、光伏發電系統和直流負載設備連接；

直流負載智能監控模塊，用于通過當前各設備電流、電壓、功率分布情況與歷史數據進行比較分析，輸出直流負載功率至主控模塊，與主控模塊和直流負載設備連接；

雙向逆變器智能監控模塊，用于采集各分布式雙向逆變器電壓、電流、功率，并上傳當前輸出電壓值和輸出功率至主控模塊；

交流電壓檢測模塊，用于上傳交流母線電壓至主控模塊，與雙向逆變器、交流負載設備和主控模塊連接；

通訊模塊，用于上傳當前儲能鋰電池組SOC至主控模塊，與儲能鋰電池組和主控模塊連接；

主控模塊，用于采集當前運行數據和下發控制命令，通過通訊模塊和其他模塊的連接。

5.根據權利要求4所述的一種智能工廠高壓直流供配電系統及其能源管理系統，其特征在于，所述主控模塊正常運行的步驟為：

步驟A1：系統啟動，光伏發電系統智能監控模塊獲取當前發電功率，并傳送至能源管理系統主控模塊，直流負載監控模塊與直流側負載連接，并上傳當前直流側功率至主控模塊；

步驟A2：若當前發電功率大于當前直流側功率，則進入步驟A3；若為否，則雙向逆變器運行整流模式；

步驟A3：若當前儲能鋰電池組SOC值大于或等于95％，則進入步驟A4 ；若為否，則系統為儲能鋰電池組充電，并執行步驟A5；

步驟A4：光伏發電系統以最大功率運行；

步驟A5：雙向逆變器逆變模式維持直流母線電壓值在設置閾值，雙向逆變器智能監控模塊和直流電壓檢測模塊對其進行實時監測，系統其余設置為休眠模式。

6.根據權利要求4所述的一種智能工廠高壓直流供配電系統及其能源管理系統，其特征在于，所述主控模塊響應電網調度時的運行步驟為：

步驟B1：主控模塊判斷電網是否處于峰時階段，若是進入步驟B2；若為否，則雙向逆變器運行整流模式，并給儲能鋰電池組充電；

步驟B2：若當前儲能鋰電池組SOC值大于或等于下限閾值，則進入步驟B3；若為否，則為儲能鋰電池組充電；

步驟B3：主控模塊通過通訊模塊控制儲能鋰電池組放電，交流電壓檢測模塊上傳交流母線電壓至主控模塊；

步驟B4：雙向逆變器整流模式維持直流母線電壓值在設置閾值，雙向逆變器智能監控模塊和直流電壓檢測模塊對其進行實時監測，其余進行休眠模式。