[实用新型]一种集成型直流微电网控制接口装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电网控制接口装置技术领域，尤其涉及一种集成型直流微电网控制接口装置。

背景技术

在环境污染和能源危机的双重压力下，太阳能发电技术已经成为电力电子

行业的研究热点，尤其是近些年来，可再生能源得到广泛应用，储能设备成本持续降低，应运而生了多种形式的直流微电网。

    在电力电子技术和储能技术的推动下，直流微电网得到了快速发展，并以其便于控制、可靠性高、损耗小等优点将要成为偏远山村和未来家庭的主要供电结构。直流微电网运行的关键在于分布式电源、储能装置和负载之间的协调控制，特别是在含有可再生能源的直流微电网中，为了实现可再生能源的最大程度的利用，必须要对直流微电网实施有效的能量控制策略，但截止目前为止，尚无较好的协调控制技术。

实用新型内容

本实用新型提供一种集成型直流微电网控制接口装置，该装置能够同时连接直流母线与直流微电网的各单元，利用各单元的输出电流并通过改变各单元的等效输出电阻，实现微电网均流控制。该控制手段完全在本地实现，无需通信，有利于微电网的可靠运行。

实现上述目的采取的技术方案是：一种集成型直流微电网控制接口装置，包括装置本体，所述本体内部包含控制接口模块，所述控制接口模块包括光伏阵列接口电路、蓄电池接口电路和直流负载接口电路，所述本体表面设置一对母线端子和若干对控制端子。

所述控制端子与所述各接口电路的输入端一一对接，所述母线端子与所述各接口电路的输出端连接。

所述蓄电池组接口电路包括双向Boost/Buck变换器。

所述直流负载接口电路包括Buck变换器。

本实用新型的集成型直流微电网控制接口装置，可以实现直流母线与直流微电网各单元的功能对接，该对接是通过装置内部的控制接口模块来实现的。本接口装置的引入可以实现直流微电网的均流控制，其实质在于母线电压下垂法的实现，即利用各单元的输出电流，改变各单元的等效输出电阻。

传统直流微电网系统的能量控制拓扑，应用的是分布式的控制方式，本接口装置将分布式的控制端口进行了集中安置，以实现一机通用的功能，而且完全在本地实现，无需通信，并保证微电网的可靠运行。

本装置在应用时，需将直流母线的引出端口与装置本体上的母线端子对接，将各应用单元的引出端口，如光伏电池单元、蓄电池单元及负载单元的引出端口对应装置本体上的控制端子连接。直流微电网采用的是直流母线电压下垂模式，该模式是通过将各单元的控制，嵌入到相应的控制器或控制接口电路中来实现的。每个单元的工作状态由自身的控制接口电路来选择，并且控制接口电路实现了母线电压和其他各单元电源的互联，进而决定各单元电源的工作模式。

装置在运行时，直流母线电压U_dc应满足340V<U_dc <360V。当350V<U_dc <370V时，光伏阵列接口电路中的Boost功率变换器运行在电压下垂模式，根据母线电压调节输出电流；当330V<U_dc <350V时，Boost功率变换器运行在MPPT模式，实现最大太阳能的输出；当U_dc<330V时，输出电流I_p达到限制电流，Boost功率变换器恒流输出；如果直流母线电压继续跌落时，Boost功率变换器停止工作。蓄电池组充放电的门槛电压设置为350V，直流微电网的功率缺额由蓄电池组提供，当340V<U_dc<360V时，蓄电池组接口电路中的双向Boost/Buck变换器运行在电压下垂控制模式，基于母线电压U_dc和蓄电池的SOC，选择相应的充放电电流；当U_dc <340V或者360V < U_dc时，蓄电池组以极限电流进行充放电，从而协调直流微电网的能量平衡。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是光伏阵列接口的电路结构图。

图3是直流负载接口的电路结构图。

图4是蓄电池接口的电路结构图。