本發(fā)明涉及電網(wǎng)供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分布式直流供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的交流供配電網(wǎng)，其終端的電能轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)較多、線路損耗較大，并且供配電網(wǎng)的控制邏輯比較復(fù)雜，控制環(huán)節(jié)也很復(fù)雜，諧波干擾較大，以及存在無(wú)功功率補(bǔ)償、頻率穩(wěn)定、容性電流電抗補(bǔ)償以及交流電流趨膚效應(yīng)等問(wèn)題，使得供電系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。

并且，現(xiàn)有的供配電網(wǎng)中，額外的分布式電源必須通過(guò)工頻逆變才能接入供電終端或者用電設(shè)備中，因此會(huì)因逆變產(chǎn)生能源損耗，并且逆變成50hz的工頻交流電的轉(zhuǎn)換效率普遍偏低。

在現(xiàn)有的供配電網(wǎng)中，開(kāi)關(guān)電源的使用非常普及，但是開(kāi)關(guān)電源在使用中普遍存在功率因數(shù)偏低的缺陷，由于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)小功率開(kāi)關(guān)電源的功率因數(shù)要求不高，然而大量使用這樣的開(kāi)關(guān)電源容易造成電網(wǎng)配電資源的浪費(fèi)以及配電容量與用電量的不平衡、相間不平衡、配電損耗大、電壓偏差大以及干擾大等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，現(xiàn)提供一種分布式直流供電系統(tǒng)的技術(shù)方案，旨在解決當(dāng)前用電終端交流供電的電能轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)過(guò)多、損耗大和開(kāi)關(guān)電源的效率與功率因數(shù)偏低等問(wèn)題，以及充分發(fā)揮分布式電源的效能，減少能源損耗，達(dá)到高效、穩(wěn)定及節(jié)能環(huán)保的效果。

上述技術(shù)方案具體包括：

一種分布式直流供電系統(tǒng)，其中，包括：

至少一個(gè)供電單元，分別連接至一一級(jí)直流母線，每個(gè)所述供電單元分別接入外部的供電源，并將所述供電源的電能源輸送至所述一級(jí)直流母線中；

至少一個(gè)配電單元，分別連接至所述一級(jí)直流母線，并分別連接至一二級(jí)直流母線，用于將所述一級(jí)直流母線中獲取的電能源通過(guò)所述二級(jí)直流母線傳輸至連接所述二級(jí)直流母線的至少一個(gè)用電設(shè)備，以支持所述用電設(shè)備正常工作；

每個(gè)所述供電單元中分別設(shè)置一第一監(jiān)控模塊，所述第一監(jiān)控模塊連接至一監(jiān)控總線，所述第一監(jiān)控模塊監(jiān)控得到對(duì)應(yīng)的所述供電單元的供電狀態(tài)信息，并將所述供電狀態(tài)信息通過(guò)所述監(jiān)控總線發(fā)送至一控制處理單元中；

每個(gè)所述配電單元中分別設(shè)置一第二監(jiān)控模塊，所述第二監(jiān)控模塊連接至所述監(jiān)控總線，所述第二監(jiān)控模塊監(jiān)控得到對(duì)應(yīng)的所述配電單元的配電狀態(tài)信息，并將所述配電狀態(tài)信息通過(guò)所述監(jiān)控總線發(fā)送至所述控制處理單元中；

所述控制處理單元用于監(jiān)控所述供電狀態(tài)信息和/或所述配電狀態(tài)信息；

所述控制處理單元還用于通過(guò)所述第一監(jiān)控模塊向?qū)?yīng)的所述供電單元反饋用于控制所述供電單元工作的第一控制信號(hào)，以及用于通過(guò)所述第二監(jiān)控模塊向?qū)?yīng)的所述配電單元反饋用于控制所述配電單元工作的第二控制信號(hào)。

優(yōu)選的，該分布式直流供電系統(tǒng)，其中，每個(gè)所述供電單元中分別包括：

整流模塊，用于將所述供電源的電能源進(jìn)行整流處理；

并聯(lián)模塊，連接所述整流模塊，所述整流模塊通過(guò)所述并聯(lián)模塊連接將經(jīng)過(guò)整流的電能源傳輸至所述一級(jí)直流母線中；

預(yù)留輸入端口，連接所述并聯(lián)模塊，用于提供給外部的補(bǔ)充供電源接入所述供電單元，并通過(guò)所述并聯(lián)模塊將電能源傳輸至所述一級(jí)直流母線中；

所述整流模塊和所述預(yù)留輸入端口相互并聯(lián)。

優(yōu)選的，該分布式直流供電系統(tǒng)，其中，接入所述整流模塊的所述供電源包括市電直流電輸入源；和/或

接入所述預(yù)留輸入端口的所述補(bǔ)充供電源包括光伏輸入電源和/或風(fēng)電輸入電源和/或熱電輸入電源。

優(yōu)選的，該分布式直流供電系統(tǒng)，其中，所述整流模塊進(jìn)一步包括：

整流濾波部件，用于對(duì)電能源進(jìn)行整流和濾波處理；

功率因數(shù)校正電路，連接所述整流濾波部件，用于對(duì)經(jīng)過(guò)整流和濾波處理的電能源進(jìn)行功率因數(shù)校正，并將經(jīng)過(guò)功率因數(shù)校正的電能源輸送至所述一級(jí)直流母線中。

優(yōu)選的，該分布式直流供電系統(tǒng)，其中，所述整流濾波部件中包括：

電磁干擾濾波電路，用于過(guò)濾電能源中的雜波、諧波以及干擾波；

和/或

整流濾波電路，用于對(duì)電能源進(jìn)行整流和濾波處理。

優(yōu)選的，該分布式直流供電系統(tǒng)，其中，所述整流濾波部件的輸入端為所述電磁干擾濾波電路的輸入端或者所述整流濾波電路的輸入端；

所述整流濾波部件的輸出端為所述電磁干擾濾波電路的輸出端或者所述整流濾波電路的輸出端；

所述整流濾波部件的所述輸出端連接至所述功率因數(shù)校正電路的輸入端。

優(yōu)選的，該分布式直流供電系統(tǒng)，其中，每個(gè)所述供電單元中的所述第一監(jiān)控模塊分別連接對(duì)應(yīng)的所述供電單元中的所述預(yù)留輸入端口、所述功率因數(shù)校正電路以及所述并聯(lián)模塊；

則所述供電狀態(tài)信息中包括：

所述供電單元中各部分的電壓數(shù)據(jù)；和/或

所述供電單元中各部分的電能源數(shù)據(jù)；和/或

所述供電單元中各部分的溫度數(shù)據(jù)；和/或

所述供電單元中的開(kāi)關(guān)頻率數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，該分布式直流供電系統(tǒng)，其中，每個(gè)所述配電單元中分別包括：

接口模塊，用于從所述一級(jí)直流母線中獲取電能源并提供給分別連接所述接口模塊的多個(gè)功率轉(zhuǎn)換模塊；

每個(gè)所述功率轉(zhuǎn)換模塊分別用于將獲取的所述電能源的電壓和功率轉(zhuǎn)換成所述二級(jí)直流母線所需的電壓和功率；

均流并聯(lián)模塊，分別并聯(lián)連接每個(gè)所述功率轉(zhuǎn)換模塊，并連接所述二級(jí)直流母線，用于平衡多個(gè)所述功率轉(zhuǎn)換模塊之間電能源的電流輸出。

優(yōu)選的，該分布式直流供電系統(tǒng)，其中，每個(gè)所述配電單元中的所述第二監(jiān)控模塊分別連接對(duì)應(yīng)的所述配電單元中的所述接口模塊、所述功率轉(zhuǎn)換模塊以及所述均流并聯(lián)模塊；

則所述配電狀態(tài)信息中包括：

所述配電單元中各部分的電壓數(shù)據(jù)；和/或

所述配電單元中各部分的電能源數(shù)據(jù)；和/或

所述配電單元中各部分的溫度數(shù)據(jù)；和/或

所述配電單元中的開(kāi)關(guān)頻率數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，該分布式直流供電系統(tǒng)，其中，還包括：

遠(yuǎn)程監(jiān)控單元，通過(guò)一遠(yuǎn)程通訊單元連接至所述控制處理單元；

所述遠(yuǎn)程監(jiān)控單元用于對(duì)所述供電狀態(tài)信息和/或所述配電狀態(tài)信息進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，并通過(guò)所述遠(yuǎn)程通訊單元和所述控制處理單元發(fā)送所述第一控制信號(hào)和所述第二控制信號(hào)。

上述技術(shù)方案的有益效果是：提供一種分布式直流供電系統(tǒng)，能夠解決當(dāng)前用電終端交流供電的電能轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)過(guò)多、損耗大和開(kāi)關(guān)電源的效率與功率因數(shù)偏低等問(wèn)題，以及充分發(fā)揮分布式電源的效能，減少能源損耗，達(dá)到高效、穩(wěn)定及節(jié)能環(huán)保的效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，一種分布式直流供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為本發(fā)明的限定。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，現(xiàn)提供一種分布式直流供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)具體如圖1所示，包括：

至少一個(gè)供電單元a，分別連接至一一級(jí)直流母線b，每個(gè)供電單元a分別接入外部的供電源，并將供電源的電能源輸送至一級(jí)直流母線b中；

至少一個(gè)配電單元c，分別連接至一級(jí)直流母線b，并分別連接至一二級(jí)直流母線d，用于將一級(jí)直流母線b中獲取的電能源通過(guò)二級(jí)直流母線d傳輸至連接二級(jí)直流母線d的至少一個(gè)用電設(shè)備e，以支持用電設(shè)備e正常工作；

每個(gè)供電單元a中分別設(shè)置一第一監(jiān)控模塊a1，第一監(jiān)控模塊a1連接至一監(jiān)控總線f，第一監(jiān)控模塊a1監(jiān)控得到對(duì)應(yīng)的供電單元a的供電狀態(tài)信息，并將供電狀態(tài)信息通過(guò)監(jiān)控總線f發(fā)送至一控制處理單元g中；

每個(gè)配電單元c中分別設(shè)置一第二監(jiān)控模塊c1，第二監(jiān)控模塊c1連接至監(jiān)控總線f，第二監(jiān)控模塊c1監(jiān)控得到對(duì)應(yīng)的配電單元c的配電狀態(tài)信息，并將配電狀態(tài)信息通過(guò)監(jiān)控總線f發(fā)送至控制處理單元g中。

上述控制處理單元g的作用主要在于：

1)監(jiān)控供電狀態(tài)信息和/或配電狀態(tài)信息；

2)通過(guò)第一監(jiān)控模塊a1向?qū)?yīng)的供電單元a反饋用于控制供電單元a工作的第一控制信號(hào)；

3)用于通過(guò)第二監(jiān)控模塊向?qū)?yīng)的配電單元反饋用于控制配電單元工作的第二控制信號(hào)。

上述圖1中僅示出其中一個(gè)供電單元中的具體結(jié)構(gòu)以及其中一個(gè)配電單元中的具體結(jié)構(gòu)，其他供電單元/配電單元的結(jié)構(gòu)均相同，不再在圖1中示出。

上述圖1中，虛線均為通信總線或者監(jiān)控總線，以與電路連接線(以實(shí)線表示)進(jìn)行區(qū)分。

具體地，本實(shí)施例中，上述一級(jí)直流母線b可以是一條，也可以是多條。同樣地，上述二級(jí)直流母線d也可以是一條或者多條。

本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，仍然如圖1所示，每個(gè)供電單元a中還分別包括：

整流模塊a2，用于將供電源的電能源進(jìn)行整流處理；

并聯(lián)模塊a3，連接整流模塊a2，上述整流模塊a2通過(guò)并聯(lián)模塊a3連接將經(jīng)過(guò)整流的電能源傳輸至一級(jí)直流母線b中；

預(yù)留輸入端口a4，連接并聯(lián)模塊a3，用于提供給外部的補(bǔ)充供電源接入供電單元，并通過(guò)并聯(lián)模塊a3將電能源傳輸至一級(jí)直流母線b中；

上述整流模塊a2和預(yù)留輸入端口a4相互并聯(lián)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，上述整流模塊a2中包括：

整流濾波部件，用于對(duì)電能源進(jìn)行整流和濾波處理；

功率因數(shù)校正電路a21，連接整流濾波部件，用于對(duì)經(jīng)過(guò)整流和濾波處理的電能源進(jìn)行功率因數(shù)校正，并將經(jīng)過(guò)功率因數(shù)校正的電能源輸送至一級(jí)直流母線b中。

具體地，上述整流濾波部件中包括：

電磁干擾濾波電路a22，用于過(guò)濾電能源中的雜波、諧波以及干擾波；

和/或

整流濾波電路a23，用于對(duì)電能源進(jìn)行整流和濾波處理。

整流濾波部件的輸入端可以為電磁干擾濾波電路a22的輸入端或者整流濾波電路a23的輸入端；

整流濾波部件的輸出端可以為電磁干擾濾波電路a22的輸出端或者整流濾波電路a23的輸出端；

整流濾波部件的輸出端連接至功率因數(shù)校正電路a21的輸入端。

具體地，本發(fā)明的一個(gè)較佳的實(shí)施例中，上述整流濾波部件中可以僅包括電磁干擾濾波電路a22，即只提供電能源過(guò)濾功能。此時(shí)整流濾波部件的輸入端為電磁干擾濾波電路a22的輸入端，整流濾波部件的輸出端同樣為電磁干擾濾波電路a22的輸出端。

本發(fā)明的另一個(gè)較佳的實(shí)施例中，上述整流濾波部件中可以僅包括整流濾波電路a23，即只提供整流濾波功能。此時(shí)整流濾波部件的輸入端為整流濾波電路a23的輸入端，整流濾波部件的輸出端同樣為整流濾波電路a23的輸出端。

本發(fā)明的另一個(gè)較佳的實(shí)施例中，上述整流濾波部件中可以同時(shí)包括整電磁干擾濾波電路a22和整流濾波電路a23，即此時(shí)整流濾波部件中同時(shí)提供電能源過(guò)濾功能和整流濾波功能。此時(shí)：

1)電磁干擾濾波電路a22的輸出端連接整流濾波電路a23的輸入端；整個(gè)整流濾波部件的輸入端為電磁干擾濾波電路a22的輸入端，以及整個(gè)整流濾波部件的輸出端為整流濾波電路a23的輸出端，并且整流濾波部件的輸出端連接至功率因數(shù)校正電路a21的輸入端。圖1中即示出了本實(shí)施例中的具體結(jié)構(gòu)。

2)電磁干擾濾波電路a22的輸入端鏈接整流濾波電路a23的輸出端；整個(gè)整流濾波部件的輸入端為整流濾波電路a23的輸入端，以及整個(gè)整流濾波部件的輸出端為電磁干擾電路a22的輸出端，并且整流濾波部件的輸出端連接至功率因數(shù)校正電路a21的輸入端。

本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，接入整流模塊a2的供電源包括市電直流電輸入源；和/或

接入預(yù)留輸入端口的補(bǔ)充供電源包括光伏輸入電源和/或風(fēng)電輸入電源和/或熱電輸入電源。

本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，仍然如圖1所示，每個(gè)供電單元a中的第一監(jiān)控模塊a1分別連接對(duì)應(yīng)的供電單元a中的預(yù)留輸入端口a4、功率因數(shù)校正電路a21以及并聯(lián)模塊a3；

則上述第一監(jiān)控模塊a1監(jiān)控得到并向控制處理單元g發(fā)送的供電狀態(tài)信息中至少包括下文中所述的一種：

供電單元中各部分的電壓數(shù)據(jù)；

供電單元中各部分的電能源數(shù)據(jù)；

供電單元中各部分的溫度數(shù)據(jù)；以及

供電單元中的開(kāi)關(guān)頻率數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，仍然如圖1所示，每個(gè)配電單元c中還分別包括：

接口模塊c2，用于從一級(jí)直流母線b中獲取電能源并提供給分別連接接口模塊c2的多個(gè)功率轉(zhuǎn)換模塊c3；

每個(gè)功率轉(zhuǎn)換模塊c3分別用于將獲取的電能源的電壓和功率轉(zhuǎn)換成二級(jí)直流母線d所需的電壓和功率(圖1中僅示出3個(gè)功率轉(zhuǎn)換模塊c3)；

均流并聯(lián)模塊c4，分別并聯(lián)連接每個(gè)功率轉(zhuǎn)換模塊c3，并連接二級(jí)直流母線d，用于平衡多個(gè)功率轉(zhuǎn)換模塊c3之間電能源的電流輸出。

則基于上文中的設(shè)置，上述由第二監(jiān)控模塊c1采集并上傳到控制處理單元g的配電狀態(tài)信息中至少包括下文中所述的一種：

配電單元中各部分的電壓數(shù)據(jù)；

配電單元中各部分的電能源數(shù)據(jù)；

配電單元中各部分的溫度數(shù)據(jù)；以及

配電單元中的開(kāi)關(guān)頻率數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，仍然如圖1所示，上述分布式直流供電系統(tǒng)中還包括：

遠(yuǎn)程監(jiān)控單元h，通過(guò)一遠(yuǎn)程通訊單元i連接至控制處理單元；

遠(yuǎn)程監(jiān)控單元h用于對(duì)供電狀態(tài)信息和/或配電狀態(tài)信息進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，并通過(guò)遠(yuǎn)程通訊單元i和控制處理單元g發(fā)送第一控制信號(hào)和第二控制信號(hào)。

具體地，本實(shí)施例中，上述遠(yuǎn)程監(jiān)控單元h主要提供給使用者在遠(yuǎn)程的終端(可以為移動(dòng)終端)上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控供電系統(tǒng)使用。

以上所述僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的實(shí)施方式及保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見(jiàn)的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。