一種應(yīng)用于現(xiàn)代建筑的非逆變型光儲(chǔ)直流微電網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微電網(wǎng)系統(tǒng)，尤其涉及一種應(yīng)用于現(xiàn)代建筑的非逆變型光儲(chǔ)直流微電網(wǎng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，電力需求增長迅速，很長一段時(shí)間以來電力部門都主要以建設(shè)大型的發(fā)電廠、超高壓遠(yuǎn)距離輸電線路作為解決方案，但是其投資大、建設(shè)周期長、環(huán)境污染等弊端也日益凸顯。同時(shí)，近年來幾次大規(guī)模停電的事故也讓人們意識(shí)到集中式供電系統(tǒng)的脆弱性。分布式發(fā)電技術(shù)(distributed generat1n，DG)正是在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生。
[0003]分布式發(fā)電技術(shù)(DG)具有靈活、小型、分散、靠近用戶側(cè)等特點(diǎn)，可以有效地提高用戶用電可靠性和減少輸電損耗。但是分布式發(fā)電技術(shù)有電壓不穩(wěn)、功率波動(dòng)大等弊端，會(huì)對(duì)上級(jí)電網(wǎng)的安全和調(diào)峰產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。微電網(wǎng)技術(shù)很好地解決了分布式發(fā)電技術(shù)和大電網(wǎng)的矛盾。微電網(wǎng)是指將微型電源、負(fù)荷和儲(chǔ)能裝置結(jié)合在一起的電網(wǎng)形式，它作為一個(gè)獨(dú)立的整體，可以并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤島模式運(yùn)行。
[0004]將光伏、儲(chǔ)能以及負(fù)荷結(jié)合在一起，被稱為光儲(chǔ)微電網(wǎng)，而光伏材料的特殊性使得光儲(chǔ)微電網(wǎng)可以很好地應(yīng)用在現(xiàn)代建筑中。針對(duì)現(xiàn)代建筑中越來越多的直流負(fù)荷，如直流照明、直流空調(diào)、直流冰箱、直流充電粧等等，光儲(chǔ)微電網(wǎng)采用直流母線傳輸形式比交流母線有更好的電能質(zhì)量、更少的電能損耗等優(yōu)點(diǎn)。隨著直流家電等技術(shù)的推廣和光伏發(fā)電技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，光儲(chǔ)直流微電網(wǎng)有著廣闊的發(fā)展空間。
[0005]直流微電網(wǎng)運(yùn)行方式主要有并網(wǎng)運(yùn)行和孤島運(yùn)行。傳統(tǒng)的并網(wǎng)運(yùn)行是指微網(wǎng)通過市電整流從大電網(wǎng)吸收功率又通過逆變環(huán)節(jié)向大電網(wǎng)輸送功率，這種方式可以很好地保證微網(wǎng)中負(fù)載的用電可靠性以及微電網(wǎng)電能質(zhì)量，但是在逆變運(yùn)行形式下直流微電網(wǎng)會(huì)對(duì)上級(jí)配電網(wǎng)帶來較大沖擊，根本上改變了配電網(wǎng)絡(luò)的單向潮流，會(huì)有電壓調(diào)節(jié)、功率波動(dòng)、非計(jì)劃孤島等新問題。而孤島運(yùn)行方式是指微電網(wǎng)依靠內(nèi)部的微電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)獨(dú)立給內(nèi)部負(fù)荷供電，與上級(jí)電網(wǎng)沒有公共連接點(diǎn)，這種運(yùn)行方式對(duì)于供電可靠性要求很高，所以需要大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)，而且其長期充放電會(huì)減少儲(chǔ)能系統(tǒng)壽命，在考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的情況下，孤島運(yùn)行的直流微電網(wǎng)還得不到廣泛應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型提供了一種應(yīng)用于現(xiàn)代建筑的非逆變型光儲(chǔ)直流微電網(wǎng)系統(tǒng)，其克服了【背景技術(shù)】中所述的現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]—種應(yīng)用于現(xiàn)代建筑的非逆變型光儲(chǔ)直流微電網(wǎng)系統(tǒng)，它包括直流母線、光伏發(fā)電單元、儲(chǔ)能單元、市電供電單元、能量管理單元和負(fù)載，所述光伏發(fā)電單元通過單向DC/DC整流模塊與直流母線相連，所述市電供電單元通過單向AC/DC整流模塊與直流母線相連，所述儲(chǔ)能單元通過雙向DC/DC變換模塊與直流母線相連，所述能量管理單元包括主控模塊和設(shè)于該微電網(wǎng)系統(tǒng)的各單元中并對(duì)各單元的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測的運(yùn)行監(jiān)測模塊，所述運(yùn)行監(jiān)測模塊與主控模塊通信連接并能將其采集、分析獲得的數(shù)據(jù)上傳至主控模塊，所述主控模塊根據(jù)該數(shù)據(jù)控制所述光伏發(fā)電單元、儲(chǔ)能單元和市電供電單元按照設(shè)定的供電邏輯運(yùn)行并保持母線電壓的穩(wěn)定。
[0009]—實(shí)施例之中:所述儲(chǔ)能單元包括鉛酸蓄電池。
[0010]—實(shí)施例之中:所述負(fù)載包括直流負(fù)載，所述直流母線能夠直接與直流負(fù)載相連或者通過單向DC/DC變換模塊與直流負(fù)載相連。
[0011]—實(shí)施例之中:所述負(fù)載包括交流負(fù)載，所述直流母線通過單向DC/AC變換模塊與交流負(fù)載相連。
[0012]一實(shí)施例之中:所述能量管理單元還包括用于對(duì)直流母線及各單元的對(duì)地狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測的絕緣監(jiān)測模塊，該絕緣監(jiān)測模塊與所述主控模塊通信連接。
[0013]一實(shí)施例之中:所述直流母線的額度電壓為380V。
[0014]—實(shí)施例之中:所述直流負(fù)載包括直流充電粧、直流變頻空調(diào)、直流照明、直流配電接口、直流冰箱。
[0015]—實(shí)施例之中:所述交流負(fù)載包括交流充電粧、交流配電箱。
[0016]本技術(shù)方案與【背景技術(shù)】相比，它具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、所述非逆變型光儲(chǔ)直流微電網(wǎng)系統(tǒng)采用非逆變形式與上級(jí)市電單元連接，即市電僅通過單向AC/DC轉(zhuǎn)換模塊(整流變換器)與直流母線相連，該AC/DC變換器不具有逆變功能，不能將多余電回饋給市電。整個(gè)系統(tǒng)中，市電作為一個(gè)能量的〃輸送者〃，而不是作為能量的〃接收者〃。這種設(shè)計(jì)一方面保證了相對(duì)獨(dú)立的微電網(wǎng)內(nèi)部能量供應(yīng)和較高的電能質(zhì)量，另一方面避免了波動(dòng)較大的電能回饋到上級(jí)市電配電網(wǎng)中，給上級(jí)市電配電網(wǎng)的電壓調(diào)節(jié)、功率調(diào)節(jié)以及孤島檢測帶來新的問題。
[0018]2、所述非逆變型光儲(chǔ)直流微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部采用直流母線供電形式，將光伏發(fā)電單元、市電供電單元和負(fù)載連接起來，不同于傳統(tǒng)微電網(wǎng)內(nèi)部采用交流母線連接，需要逆變環(huán)節(jié)給直流負(fù)載供電，簡化微電網(wǎng)供電線路，避免逆變轉(zhuǎn)換帶來的能量損耗。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0020]圖1繪示了本實(shí)用新型所述的一種應(yīng)用于現(xiàn)代建筑的非逆變型光儲(chǔ)直流微電網(wǎng)系統(tǒng)的系統(tǒng)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]請(qǐng)查閱圖1，一種應(yīng)用于現(xiàn)代建筑的非逆變型光儲(chǔ)直流微電網(wǎng)系統(tǒng)，它包括直流母線10、光伏發(fā)電單元20、儲(chǔ)能單元30、市電供電單元40、能量管理單元50和負(fù)載。
[0022]本實(shí)施例中，直流母線10的額度電壓為380V。光伏發(fā)電單元20通過單向DC/DC整流模塊1與直流母線10相連，將其產(chǎn)生的不穩(wěn)定的高壓直流電(在300-700V的波動(dòng)范圍之間)轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的380V左右的穩(wěn)定直流電。該單向DC/DC整流模塊1帶有MPPT控制器。市電供電單元40通過單向AC/DC整流模塊2與直流母線10相連，將220V的交流市電經(jīng)過整流變換成380V左右的穩(wěn)定直流電，儲(chǔ)能單元30通過雙向DC/DC變換模塊3與直流母線10相連，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能單元30與直流母線10之間的功率雙向流動(dòng)。本實(shí)施例中，所述儲(chǔ)能單元30可以采用鉛酸蓄電池。
[0023]所述負(fù)載包括直流負(fù)載，本實(shí)施例中的直流母線10波動(dòng)范圍為±5%，及電壓值范圍為360V-400V之間，直流母線10能