[发明专利]基于混合储能的交直流混合模块化微电网组网结构及方法

权利要求书

1.一种基于混合储能的交直流混合模块化微电网组网结构，其特征是，包括：隔离变压器、滤波回路、背靠背变流器、混合储能系统、直流微电网单元和交流微电网单元；

所述背靠背变流器包括通过直流母线并联连接的电网侧变流器和微网侧变流器；

所述电网侧变流器的交流侧依次经过滤波回路、隔离变压器后接入大电网中，所述微网侧变流器的三相交流输出端经LC滤波电路后作为微电网交流母线；

所述混合储能系统和直流微电网单元分别并联接入直流母线，交流微电网单元并联接入微电网交流母线。

2.如权利要求1所述的一种基于混合储能的交直流混合模块化微电网组网结构，其特征是，所述混合储能系统包括：蓄电池组、超级电容器组以及双向DC/DC斩波器；

蓄电池组接入双向DC/DC斩波器低压侧，双向DC/DC斩波器高压侧并联接入超级电容器组，超级电容器组为混合储能系统对外接口，直接并联接入模块化微电网中的直流母线。

3.如权利要求1所述的一种基于混合储能的交直流混合模块化微电网组网结构，其特征是，所述直流微电网单元包括并联接入直流母线的若干直流分布式电源以及直流负荷。

4.如权利要求1所述的一种基于混合储能的交直流混合模块化微电网组网结构，其特征是，所述交流微电网单元包括并联接入交流母线的若干交流分布式电源以及交流负荷。

5.如权利要求1所述的一种基于混合储能的交直流混合模块化微电网组网结构，其特征是，所述大电网为400V以上高电压等级电网时，隔离变压器变更为与电网接入点电压相匹配的升压变压器。

6.如权利要求1所述的一种基于混合储能的交直流混合模块化微电网组网结构，其特征是，所述电网侧变流器为模块化微电网的对外唯一接口。

7.如权利要求1所述的一种基于混合储能的交直流混合模块化微电网组网结构，其特征是，所述电网侧变流器以及微网侧变流器均采用三相半桥VSR拓扑。

8.一种如权利要求1所述的基于混合储能的交直流混合模块化微电网组网结构的方法，其特征是，包括：

当模块化微电网与大电网并网运行时，电网侧变流器运行于P/Q模式，控制直流母线电压的稳定以维持直流微电网单元正常运行，微网侧变流器运行于V/F模式，控制微电网交流母线电压稳定以维持交流微电网单元正常运行，混合储能系统通过双向DC/DC斩波器进行能量实时补充；

模块化微电网由并网转入孤岛状态的暂态过程中，电网侧变流器停止运行，超级电容器组快速为直流母线提供能量支撑，蓄电池组经双向斩波器控制对超级电容器组进行能量补充，控制切换暂态过程中直流母线电压的稳定，微网侧变流器正常运行于V/F模式，保障直流微电网单元、交流微电网单元在并网/孤岛切换过程中的正常运行，实现微电网并网/孤岛双模式无缝切换；

模块化微电网处于孤岛状态时，电网侧变流器停止运行，混合储能系统通过实时功率吞吐，控制直流母线电压的稳定，微网侧变流器仍然运行于V/F模式，保障直流微电网单元、交流微电网单元在孤岛状态下的正常运行。

9.如权利要求8所述的一种基于混合储能的交直流混合微电网组网结构的方法，其特征是，当模块化微电网与大电网并网运行时，电网侧变流器控制模块化微电网与外部大电网间的有功/无功交换，使得模块化微电网成为独立可调度的电源/负荷模块。