[发明专利]±300V微型直流电网

说明书

技术领域

本发明涉及到一种通过电压制式优化电网微型电网结构的技术。选择微型电网额定额定运行电压为±300V，即电源输出±300V电压，直接供负载使用，从而省去一些交直流（或直交流）转换的中间环节，从而使整个微型电网的构建成本降低，系统运行效率提高，属于电气工程及其自动化技术领域。。 

背景技术

在微型电网中，常常采用太阳能、风能、燃料电池等新能源发电作为电源，在这些发电系统中，太阳能发电和燃料电池是直接产生直流电能，风能发电虽然从发电机端口输出的是交流电能，但需要整流成直流电能；这些直流电能需要通过逆变器转换为交流电能，供负载使用。而现在的很多用电设备中，先把交流电能变为直流电能，再对直流电能进一步处理。可见，在以新能源发电为电源的微型电网中，一些交直流（或直交流）转换的中间环节可以省去。 

发明人在分析微型电网结构和运行情况的基础上，提出了±300V微型直流电网。该电网工作标称额定电压为±300V，电源输出±300V电压，直接向负载提供电能，使整个微型电网从发电到负载的整个过程中的电能中间变换环节减少，与微型交流电网相比，结构得到一定程度简化，造价降低，运行效率提高。 

发明内容

为了实现降低微型电网造价，提高微型电网运行效率的目标，本发明提出了±300V微型直流电网的方法，在保证向用电设备提供稳定可靠电能的同时优化微型电网的结构。 

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案是： 

把微型电网的标称额定电压等级设定为±300V直流电压。在微型电网的电源端，无论是太阳能发电、燃料电池发电，还是风能发电或市电整流而来的直流电，通过变换和控制，输出±300V直流电压。±300V直流电压不需通过电压变换，而直接向用电设备供电。在±300V微型直流电网中，多余的电能可以使用储能装置进行存储或通过逆变器送入大电网。

可以在±300V微型直流电网上使用的日常电气设备有节能灯、电视、冰箱、空调、计算机、手机充电器等使用了220V单相不可控整流环节的电气设备，以及使用线电压为380V三相不可控整流环节的电气设备。而那些没有整流环节或有可控整流环节的电气设备不能直接在±300V微型直流电网上使用。 

±300V微型直流电网可以提供300V、600V两种电压，电压可正可负，根据用电设备的需要，实际实现的微型直流电网可以只有300V电压或300V/600V电压两种形式。 

在±300V微型直流电网中，±300V只是微型电网运行的标称额定电压，实际微型电网运行电压会有所波动，本发明允许的电压波动为50V，即运行电压的范围为±（300±50）V，如果超出了这一电压范围，则在220V/380V系统中使用的电气设备不能直接用于本电网。 

如果±300V微型直流电网的电源为工频交流市电，则微型直流电网起的主要作用是把分散的电气设备整流进行集中整流，所产生的好处是集中整流可以方便地解决整流产生的谐波问题，在长远的运行和电气设备变迁中可以省去各种电气设备的整流环节从而节约社会资源和成本。 

本发明具有如下优点： 

1、  ±300V微型直流电网电能的转换环节少，控制简单。

2、  ±300V微型直流电网造价降低，运行效率提高。 

3、  现有的大多数日用电器产品可以直接在±300V微型电网上使用，而不需要中间转换接口，即具有良好的电平兼容性。 

具体实施方式

在微型电网中电源的输出电压为±300V，直接向电气设备供电，中间不经过直流到交流和交流到直流的转换。