移动式可再生能源交直流混合供电系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种移动式可再生能源交直流混合供电系统，包括交流微电网、直流微电网、控制器、交流母线、直流母线和双向DC/AC变流器，交流微电网包括市电电网和柴油发电机组，市电电网和柴油发电机组均与变流汇流箱连接，交流汇流箱与交流母线连接；直流微电网包括光伏电池系统、风力发电系统、储能装置和燃料电池系统，光伏电池系统、风力发电系统、储能装置和燃料电池系统分别通过变流器并联至直流母线上，交流母线和直流母线通过双向DC/AC交流器连接，控制器分别与交流汇流箱、各交流器和双向DC/AC变流器电性连接。本实用新型专利技术将交流微电网和直流微电网2个系统互联组成多能互补的微电网结构，当没有市电电网依靠时，能够实现长时间孤岛运行。够实现长时间孤岛运行。够实现长时间孤岛运行。

【技术实现步骤摘要】
移动式可再生能源交直流混合供电系统


[0001]本技术涉及移动供电
，更加具体来说，本技术涉及一种移动式可再生能源交直流混合供电系统。

技术介绍

[0002]在现有移动供电体系中，平时使用电网市电供电，移动时用柴油发电机组，供电方式单一，在电网市电无法使用时，柴油发电机组将成为设备供电的唯一手段，一旦柴油发电机组出现故障或系统遭到攻击而造成的电力供应中断，所有设备将无法使用。同时柴油发电机组存在震动大、噪声大、体积大等明显不足，另外石油资源有限，长时间连续使用保障压力大，而蓄电池能量密度低、容量有限，需要依托市电电网进行充电，且用电设备电源品种多、型号杂，独立长时供电保障困难。

技术实现思路

[0003]为解决现有移动供电体系供电方式单一、容易出现供电故障导致供应中断等问题，本技术创新地提供了一种移动式可再生能源交直流混合供电系统，将交流微电网和直流微电网2个系统互联组成多能互补的微电网结构，当没有市电电网依靠时，能够实现长时间孤岛运行；从传统石油为主体的能源供给模式向新能源应用转变，以此实现移动供电系统的能源可再生，拓宽电能供给空间。
[0004]为实现上述的技术目的，本技术公开了一种移动式可再生能源交直流混合供电系统，包括交流微电网、直流微电网、控制器、交流母线、直流母线和双向DC/AC变流器，所述交流微电网包括市电电网和柴油发电机组，所述市电电网和柴油发电机组均与变流汇流箱连接，所述交流汇流箱与所述交流母线连接；所述直流微电网包括光伏电池系统、风力发电系统、储能装置和燃料电池系统，所述光伏电池系统、风力发电系统、储能装置和燃料电池系统分别通过变流器并联至所述直流母线上，所述交流母线和所述直流母线通过所述双向DC/AC交流器连接，所述控制器分别与所述交流汇流箱、各交流器和所述双向DC/AC变流器电性连接。
[0005]进一步地，所述储能装置与所述直流母线之间的变流器为双向DC/DC变流器。
[0006]进一步地，所述储能装置包括一个或多个并联的锂电池。
[0007]进一步地，所述风力发电系统包括一个或多个并联的垂直风力发电机。
[0008]进一步地，所述柴油发电机组包括一个或多个并联的柴油发电机。
[0009]进一步地，所述光伏电池系统包括一个或多个并联的薄膜光伏电池。
[0010]进一步地，所述燃料电池系统包括一个或多个并联的燃料电池。
[0011]进一步地，所述交流微电网、所述直流微电网、所述控制器、所述交流母线、所述直流母线和所述双向DC/AC变流器集成在方舱上。
[0012]进一步地，还包括电源箱，所述交流母线和所述直流母线均与所述电源箱连接，所述电源箱与负载电连接。
[0013]进一步地，所述变流器的功率为10kW、30kW或100kW。
[0014]本技术的有益效果为：
[0015](1)本技术的移动式可再生能源交直流混合供电系统将交流微电网和直流微电网2个系统互联组成多能互补的微电网结构，当没有市电电网依靠时，能够实现长时间孤岛运行；从传统石油为主体的能源供给模式向新能源应用转变，以此实现移动供电系统的能源可再生，拓宽电能供给空间，提高供电的持续性、可靠性和安全性。
[0016](2)本技术的移动式可再生能源交直流混合供电系统还具有如下优势：一是源—源互补，实现不同能源间的耦合互补、余能共享，产生“1+1>2”的效果；二是源—网协调，实现供电网络体系优化，降低传统单一能源不利影响，提高供电的持续性、可靠性、安全性；三是网—荷—储互动，实现负载自适应、功率自匹配，能量自调度，提高供电精确化、智能化水平。
附图说明
[0017]图1是本技术实施例的移动式可再生能源交直流混合供电系统的结构示意图；
[0018]图2是本技术实施例的移动式可再生能源交直流混合供电系统的电能转化示意图；
[0019]图3是本技术实施例的移动式可再生能源交直流混合供电系统的供电示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合说明书附图对本技术提供的移动式可再生能源交直流混合供电系统进行详细的解释和说明。
[0021]本实施例具体公开了一种移动式可再生能源交直流混合供电系统，包括交流微电网、直流微电网、控制器、交流母线、直流母线和双向DC/AC变流器，交流微电网包括市电电网和柴油发电机组，市电电网和柴油发电机组均与变流汇流箱连接，市电电网和柴油发电机组产生的交流电在交流汇流箱中汇流，交流汇流箱与交流母线连接，交流汇流箱内汇流的交流电流向交流母线，供负载使用；直流微电网包括光伏电池系统、风力发电系统、储能装置和燃料电池系统，光伏电池系统、风力发电系统、储能装置和燃料电池系统分别通过变流器并联至直流母线上，光伏电池系统、风力发电系统、储能装置和燃料电池系统均产生直流电，将直流电输送至直流母线，供负载使用；交流母线和直流母线通过双向DC/AC交流器连接，直流母线功率可通过双向DC/AC变流器输送至交流母线，交流母线功率也可以通过双向DC/AC变流器输送至直流母线，组成一个多能互补的微电网结构；控制器分别与交流汇流箱、各交流器和双向DC/AC变流器电性连接。控制器通过控制交流汇流箱、各交流器和双向DC/AC变流器来根据具体的供电情况来进行能量分配、智能配电，满足负载需要，实现供电的持续性、可靠性、安全性。控制器采用现有的控制方法。
[0022]在本实施例中，变流器和双向DC/AC变流器均实行标准化和模块化设计，其中光伏电池系统、风力发电系统、储能装置和燃料电池系统连接的变流器采用相同的变流器，在配电过程中可以互换使用，也可以随意并联使用，便于系统的扩容。
[0023]在本实施例中，变流器的功率为10kW、30kW或100kW。在接入的供电源(市电电网、柴油发电机组、光伏电池系统、风力发电系统、储能装置和燃料电池系统统称为供电源)功率较大时，可以采用多个变流器并联作为供电源并网接口，多个变流器之间通过控制器进行内部协调控制，控制器负责变流器输出电压、功率等的控制。
[0024]如图2所示，储能装置与直流母线之间的变流器为双向DC/DC变流器，既可以将直流母线多余功率储存，也可以将本身储存的功率输送给直流母线，进行电能补给。直流微电网中的变流器均为单向DC/DC变流器，仅能将电能输送至直流母线。
[0025]储能装置包括一个或多个并联的锂电池，锂电池的数量根据实际供电需求设置。锂电池的数量为多个时，每个锂电池通过一个或多个并联的变流器连接至直流母线，多个锂电池之间并联。为解决燃料电池系统、光伏电池系统、风力发电系统存在大负载瞬态响应不足的问题，本技术利用储能装置(锂电池)作为“消峰填谷”用储电设备，以保证供电输出是一个变化平缓的功率。在满足负载快速响应时，使燃料电池内部有足够的调整时间，改善动态响应慢的不足，从而提高电源工作寿命。
[0026]风力发电系统包括一个或多个并联的垂直风力发电机，垂直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动式可再生能源交直流混合供电系统，其特征在于，包括交流微电网、直流微电网、控制器、交流母线、直流母线和双向DC/AC变流器，所述交流微电网包括市电电网和柴油发电机组，所述市电电网和柴油发电机组均与变流汇流箱连接，所述交流汇流箱与所述交流母线连接；所述直流微电网包括光伏电池系统、风力发电系统、储能装置和燃料电池系统，所述光伏电池系统、风力发电系统、储能装置和燃料电池系统分别通过变流器并联至所述直流母线上，所述交流母线和所述直流母线通过所述双向DC/AC交流器连接，所述控制器分别与所述交流汇流箱、各交流器和所述双向DC/AC变流器电性连接。2.根据权利要求1所述的移动式可再生能源交直流混合供电系统，其特征在于，所述储能装置与所述直流母线之间的变流器为双向DC/DC变流器。3.根据权利要求1或2所述的移动式可再生能源交直流混合供电系统，其特征在于，所述储能装置包括一个或多个并联的锂电池。4.根据权利要求1所述的移动式可再生能源交直流混合供电系统，其特征在于，所述风...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴磊，秦亮，张静，李清云，刘庆，
申请(专利权)人：郑州佛光发电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：