[发明专利]一种直流微电网智能供电系统

说明书

技术领域

本发明属于新能源领域，涉及一种供电系统，具体涉及一种直流微电网智能供电系统。

背景技术

随着全世界社会经济的发展，人们对能源的需求日益增长，节能、环保、可持续发展成为当今时代主题。新能源(风能、太阳能等)的开发和利用日渐成为满足人们负荷增长需求、减少环境污染、提高能源综合利用效率和供电可靠性的一种有效途径。

由于新能源具有稳定性差、分布广泛、系统控制较为复杂等特点，对于大电网来说，分布式发电系统为一个不可控源，大量分布式电源接入大电网必然会对大电网稳定性产生影响。当大电网发生故障时，分布式电网需要立即断开电网停止运行，这对新能源的利用率产生了很大的限制。

随着数字化的普及，越来越多的民用电器数字化，随之而来的电器设备大多采用直流电源供电。为满足直流负荷用电需求和方便分布式直流电源接入主电网，直流微电网应运而生。不同于交流微电网，直流微电网的母线电压为直流，不必控制电压的相位和频率，因此，微电网的可靠性和可控性得到很大的提高。直流微电网作为传统电网的一种有效补充，不仅可以提高电能质量，满足用户多样化的需求，而且可以在紧急情况下作为备用电源为电网提供支撑。现有的直流微型电网采用不控 整流的方法，无法实现能量双向的流动，无法解决电能质量问题，并且与大电网相连的工频变压器的体积较大，成本高，占地面积大，并且不能有效确保电网三相负载的对称，使得电网的稳定性变低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种直流微电网智能供电系统，该系统能实现能量的双向流动与单位功率因数整流，并且能够确保电网三相负载的对称，同时体积小，成本低。

为达到上述目的，本发明所述的直流微电网智能供电系统包括三相交流电网、高功率因数整流器、第一隔离型双向直流变换装置、第二隔离型双向直流变换装置、第一直流母线、第二直流母线、微电网能量调度管理系统、第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路、用于采集三相交流电网的直流侧电压信息、三相进线电流信息及三相进线电压信息的第一采样调理电路、用于采集第一隔离型双向直流变换装置中高压侧的电流及电压信息及低压侧的电流及电压信息的第二采样调理电路、以及用于采集第二隔离型双向直流变换装置中高压侧的电流及电压信息及低压侧的电流及电压信息的第三采样调理电路；

所述三相交流电网与高功率因数整流器的输入端相连接，高功率因数整流器的输出端分别通过第一隔离型双向直流变换装置及第二隔离型双向直流变换装置与第一直流母线及第二直流母线相连接；

所述微电网能量调度管理系统与第一控制电路、第二控制电路及第三控制电路相连接，第一采样调理电路的输出端与第一控制电路的输入端相连接，第一控制电路的输出端与高功率因数整流器的控制端相连接， 第二采样调理电路的输出端与第二控制电路的输入端相连接，第二控制电路的输出端与第一隔离型双向直流变换装置的控制端相连接，第三采样调理电路的输出端与第三控制电路的输入端相连接，第三控制电路的输出端与第二隔离型双向直流变换装置的控制端相连接。

所述三相交流电网与高功率因数整流器的输入端通过第一保护及软启装置相连接。

所述高功率因数整流器的输出端分别通过第二保护及软启装置及第三保护及软启装置与第一隔离型双向直流变换装置及第二隔离型双向直流变换装置相连接。

所述第一控制电路包括第一DSP芯片及第一驱动电路，第一采样调理电路的输出端与第一DSP芯片的输入端相连接，第一DSP芯片的输出端通过第一驱动电路与高功率因数整流器的控制端相连接。

所述第二控制电路包括第二DSP芯片及第二驱动电路，第二采样调理电路的输出端与第二DSP芯片的输入端相连接，第二DSP芯片的输出端通过第二驱动电路与第一隔离型双向直流变换装置的控制端相连接。

所述第三控制电路包括第三DSP芯片及第三驱动电路，第三采样调理电路的输出端与第三DSP芯片的输入端相连接，第三DSP芯片的输出端通过第三驱动电路与第二隔离型双向直流变换装置的控制端相连接。

所述高功率因数整流器包括三相滤波器及三相全控桥电路，第一保护及软启装置与三相滤波器的输入端相连接，三相滤波器的输出端与三 相全控桥电路的输入端相连接，三相全控桥电路的输出端分别与第一隔离型双向直流变换装置及第二隔离型双向直流变换装置相连接，第一采样调理电路的输入端与三相滤波器的输出端相连接，第一驱动电路的输出端与三相全控桥电路的控制端相连接。