[发明专利]一种自适应性混合供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种供电系统，尤其涉及一种自适应性混合供电系统。

背景技术

由于新能源技术的发展，以及整个社会对清洁能源，可再生能源的诉求，目前太阳能，风力发电技术已经得到了长足的发展并且开始得到了广泛的应用。同时，由于供电条件诸多因素，也有众多的企业开始配置自己的发电机电源后备系统，以满足自身企业的电力需求。

UPS( Uninterruptible Power Supply），即不间断电源。目前，UPS已经得到了广泛的应用，UPS利用整流器，电池组，逆变器的配合，结合电池组的蓄能实现电力的持续供给，在有市电时市电通过整流器对蓄电池充电存储电能，当需要的时候电池放电通过逆变器还原成交流电为负载供电。相应的，常用方案主要包括并网发电方案及离网逆变一体供电方案。

并网发电方案：将风能、太阳能等所产生的电能通过并网逆变器转换成电能，并按照电网的要求指标将电能直接输送到电网中。但是，并网发电的要求和成本高，必须从技术上严格保证输出，跟踪电网的频率、相位和幅值，必须通过电网公司的认可且受电网公司的统一调度才能上网，一般只适合大规模的发电场合。

离网逆变一体供电方案：采用太阳能、风能给电池组充电，同时通过离网逆变器输出供电，当发电量大于用电量时，自动给电池组充电，当发电量少于用电量时，电池组放电，不需要跟踪电网的变化，而是直接按照负载要求直接提供对应的电源。但是，离网逆变方案中，对于离网逆变器和电网只能执行二选一的模式，只能通过切换的方式，选择全部通过市电供电，或者通过太阳能和电池组逆变供电。

另外，目前所有的混合/备用供电方案及设备中，都普遍存在着以下不足：当有扩展供电渠道（比如太阳能/风能发电，内燃机发电）及市电同时存在的情况下，无法同时使用，无法动态分配输入能源比例，无法有效的利用扩展供电渠道；对于目前太阳能离网供电应用中，太阳能发电和电池组构成了供电的主体，当太阳能发电量大于负载时会对电池充电，当太阳能发电量小于负载时电池组则放电，一旦电池组放尽，则逆变器会直接转向旁路模式，直接将负载转接到市电中，太阳能发电量全部用于电池充电，将导致电池组的深度循环使用，降低电池组的寿命；当用户配置了发电机时，用户的发电机必须按照负载进行配置，对负载设备进行必要的分组，从而带来配电的复杂性，即使用户有多台发电机，也无法轻易胜任对同一个负载的合并供电；当用户存在着多条供电线路，但是每条线路的容量均受限时，目前必须认为的对负载进行线路的划分，人为的分割成两个乃至多个供电子系统，而无法实现多条供电线路能量的聚合供电；当用户有多条供电线路，但是每条供电线路电量价格存在差异，或者用电时段的电量价格差异时，用户无法动态的选择最经济的线路供电；当发电系统处于并网模式时，一旦主网断电，发电系统一般也会终止供电，从而无法为用户提供持续的能源。因此，出现上述诸多情况，其根本原因都在于目前的供电系统均采用了主供和备用模式，只是在主备之间，或者多路输入之间切换，而无法动态的实现动态电能获取，也无法有效的利用供电配置。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种自适应性混合供电系统，采用直流总线模式，将不同电源模块所产生的直流电在中心控制器的控制下馈入到直流母线上，直流母线可直接为直流负载供电，也可以通过逆变器从直流母线获取稳定的直流电源，逆变产生交流电为交流负载供电。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种自适应性混合供电系统，电源模块、负载模块、连接所述电源模块及负载模块的直流母线、中心控制器；所述电源模块包括主供电单元、电网供电单元、蓄电池单元及备用供电单元中的任意一种或几种组合，所述主供电单元、电网供电单元、蓄电池单元及备用供电单元的输出分别连接在所述直流母线上；所述中心控制器控制主供电单元、电网供电单元、蓄电池单元及备用供电单元输出直流电源至所述直流母线以给所述负载模块供电。

作为上述方案的改进，所述中心控制器控制所述主供电单元、电网供电单元、蓄电池单元及备用供电单元分别以恒压模式、恒功率模式、恒流模式、最大功率模式及最大电流模式中的任意一种模式输出直流电源至所述直流母线。

作为上述方案的改进，所述电网供电单元包括电网及智能整流装置，所述电网通过所述智能整流装置输出直流电源至所述直流母线。

作为上述方案的改进，所述备用供电单元包括火力发电机及智能整流装置，所述火力发电机通过所述智能整流装置输出直流电源至所述直流母线。