一种集成有分布式新能源发电的供电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种集成有分布式新能源发电的供电系统，所述供电系统包括三相交流母线和直流母线，三相交流母线和直流母线通过交直流变换器连接；所述供电系统还包括分布式光伏发电设备和储能设备；分布式光伏发电设备与直流母线并联通过能源转换装置给用电设备供电；储能设备通过储能变换器与直流母线连接。本实用新型专利技术供电系统采用能源转换装置作为直流入户电能转换装置，能源转换装置同时接入新能源发电以及直流系统，正常运行时，新能源发电可为室内负荷供电，当电量过剩时可通过储能进行存储或馈入直流系统，从而实现建筑或住宅与直流系统的互动。

【技术实现步骤摘要】
一种集成有分布式新能源发电的供电系统
本技术涉及一种集成有分布式新能源发电的供电系统，属于电力电子

技术介绍
分布式新能源发电是传统发电的有益补充，对节能环保有显著促进作用，因而受到了越来越多的关注，中小规模的新能源发电已形成了产业，中、小型并网电源得到较广泛应用，但也存在着一系列问题。以光伏发电为例，早期的光伏发电以大型集中式并网为主，容量很大。由于光伏具有间歇式、波动性和随机性等特点，给电网大范围调度带来很大困难。早期光伏逆变器低电压穿越能力弱，电网有故障或波动时就会造成光伏电站无序脱网。因此，集中式光伏出现了较大程度的弃光现象；建筑或住宅新能源并网则是通过电力电子逆变器并网，过多的并网点易产生谐波、三相电流不平衡，且输出功率随机性易造成电网电压波动、闪变，这些都将直接影响用户的电器设备安全。
技术实现思路
技术目的：本技术所要解决的技术问题是提供一种集成有分布式新能源发电的供电系统，该供电系统采用能源转换装置作为直流入户电能转换装置，能源转换装置同时接入新能源发电以及直流系统，正常运行时，新能源发电可为室内负荷供电，当电量过剩时可通过储能进行存储或馈入直流系统，从而实现建筑或住宅与直流系统的互动。技术方案：本技术所述的集成有分布式新能源发电的供电系统，所述供电系统包括三相交流母线和直流母线，三相交流母线和直流母线通过交直流变换器连接；所述供电系统还包括分布式光伏发电设备和储能设备；分布式光伏发电设备与直流母线并联通过能源转换装置给用电设备供电；储能设备通过储能变换器与直流母线连接。其中，所述能源转换装置包括光伏DC/DC变换器和双向DC/DC变换器，光伏DC/DC变换器向用电设备或双向DC/DC变换器输出电能；双向DC/DC变换器与直流母线连接线路上设有双向计量电表。其中，所述直流母线通过直流变换器给公共负荷供电；分布式光伏发电设备与直流母线并联通过能源转换装置同时给多个用电设备供电。其中，还包括电力电源监控模块，电力电源监控模块与交直流变换器、储能变换器、直流变换器、能源转换装置以及双向计量电表分别通过485总线通讯连接(光伏DC/DC变换器和双向DC/DC变换器在能源转换装置内，光伏DC/DC变换器和双向DC/DC变换器通过能源转换装置的统一通信接口与485总线通讯连接)，电力电源监控模块同时通过TCP以太网总线与人机交互界面以及远程PC通讯连接。有益效果：本技术通过直流系统实现各建筑/住宅之间的电力互联，从而提高新能源传输效率和用电安全性；室内采用直流化负荷，可降低电能转换损耗提供用电效率；以一定的建筑/住宅数量或一定的用电设备容量为单位设置并网点，减少并网点过多对电网电能质量的影响；当建筑/住宅内单独配置储能单元时可进一步提高系统的供电可靠性；系统配合监控系统，可实时监控系统运行状态，统计相关运行数据，有效提高系统的可观性和可控性，并可实现系统电量结算。附图说明图1为本技术供电系统的系统拓扑图；图2为能源转换装置的原理图；图3为boost型光伏DC/DC变换器的电路原理图；图4为隔离型双向DC/DC变换器的电路原理图；图5为非隔离型双向buck-boost型DC/DC变换器的电路原理图。具体实施方式如图1～2所示，本技术集成有分布式新能源发电的供电系统，供电系统包括三相交流母线和直流母线，三相交流母线和直流母线通过交直流变换器连接；供电系统还包括分布式光伏发电设备和储能设备；分布式光伏发电设备与直流母线并联通过能源转换装置给用电设备供电；储能设备通过储能变换器与直流母线连接；直流母线通过直流变换器给公共负荷供电；分布式光伏发电设备与直流母线并联通过能源转换装置同时给多个用电设备供电(即以一定的建筑/住宅数量或一定的用电设备容量为单位设置并网点，集中设置并网点，一个并网点对应连接一个能源转换装置)。其中，能源转换装置包括光伏DC/DC变换器和双向DC/DC变换器，光伏DC/DC变换器向用电设备或双向DC/DC变换器输出电能；当光伏发电量高于负荷用电量时，多余能量通过双向DC/DC变换器馈入直流母线；新能源发电量不足时，由双向DC/DC变换器补充给负荷供电；双向DC/DC变换器与直流母线连接线路上设有双向计量电表。建筑/住宅之间通过能源转换装置与直流母线连接，能源转换装置输出接直流负荷。如图3所示，光伏DC/DC变换器采用最大功率点跟踪控制方式配合BOOST升压电路，完成光伏组件的发电升压。如图4所示，推挽移相全桥双向DC/DC变换器内部有高频隔离变压器、隔直电容、谐振电感、滤波电感、滤波电容、MOS管以及其寄生二极管和寄生电容，高频变压器实现了原副边的电气隔离，同时实现了直流母线和负荷之间的电气隔离，即直流母线的接地故障不能传递到负荷一侧，负荷一侧的接地故障也不能传递到直流母线一侧。如图5所示，双向buck-boost型DC/DC变换器内部有电感、电容、MOS管以及其寄生二极管，当Buck电路工作时，图5中功率管S1、S3动作，续流二极管D2、D4续流，C1～C4为缓冲电容。当Boost电路工作时，S2、S4开关动作，D1、D3续流，实现双向功率流动，由于没有中间变压器，此种方式提高了电能转换效率。系统运行时，优先使用光伏发电，并根据需求进行隔墙售电，当光伏电量大于负载消耗电量时，光伏电量对储能进行充电；当储能充满时，多余电量逆变并网；光伏发电不足时，优先使用储能对直流系统供电，当储能不足时，交流电网通过整流给直流电网供电。本技术供电系统还包括电力电源监控模块，电力电源监控模块与交直流变换器、储能变换器、直流变换器、能源转换装置以及双向计量电表分别通过485总线通讯连接，电力电源监控模块同时通过TCP以太网总线与人机交互界面以及远程PC通讯连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成有分布式新能源发电的供电系统，其特征在于：所述供电系统包括三相交流母线和直流母线，三相交流母线和直流母线通过交直流变换器连接；所述供电系统还包括分布式光伏发电设备和储能设备；分布式光伏发电设备与直流母线并联通过能源转换装置给用电设备供电；储能设备通过储能变换器与直流母线连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成有分布式新能源发电的供电系统，其特征在于：所述供电系统包括三相交流母线和直流母线，三相交流母线和直流母线通过交直流变换器连接；所述供电系统还包括分布式光伏发电设备和储能设备；分布式光伏发电设备与直流母线并联通过能源转换装置给用电设备供电；储能设备通过储能变换器与直流母线连接。


2.根据权利要求1所述的集成有分布式新能源发电的供电系统，其特征在于：所述能源转换装置包括光伏DC/DC变换器和双向DC/DC变换器，光伏DC/DC变换器向用电设备或双向DC/DC变换器输出电能；双向DC/DC变换器与直流母线连...

【专利技术属性】
技术研发人员：严建海，张保，邹学毅，仝浩，刘向东，余学文，王强，刘嘉杰，苏国庆，赵振昊，李忠，陈文波，
申请(专利权)人：南京国臣直流配电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32