[发明专利]一种应用于通信基站领域的交直流混合并联型微电网

说明书

本专利公开了一种应用于通信基站领域的交直流混合并联型微电网，主要由分布式电源（19）、储能电池（20）、交直流混合并联型能量路由器（8）、直流传感器（15）、逆流保护交流传感器（18）和并联连接通道（P1、P2、P3、P4、P5引出端线）组成；并采用交流母线双向并联、直流母线单向并联的主连接架构，根据负荷重要性等级、分布式电源（19）、储能电池（20）、负载需求等综合因素，通过交直流混合并联型能量路由器（8）来执行控制策略，实现面向分级负荷和不同时段的多路径交直流混合供电，优化了通信基站的供电结构和储能后备保障能力，提高了通信基站的清洁能源接入比例和较大程度地改善了供电可靠性。

技术领域

本专利为一种应用于通信基站领域的交直流混合并联型微电网，适用于已有市电供电的通信基站，可实现与市电交流母线和基站内部直流母线分时或同时并联运行的微电网复合供电系统。

背景技术

微电网是基于局部配电网建设的，风、光、天然气等各类分布式能源多能互补，具备较高的新能源电力接入比例，可通过储能和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡，比分布式能源具有更高的稳定性和可靠性，更为可控，也可根据需要与公共电网灵活互动，且能够相对独立运行的智慧型能源综合利用局域网。微电网可充分有效地发挥分布式清洁能源潜力，减少分布式电源(19)容量小、发电功率不稳定、独立供电可靠性低等不利因素，确保电网安全运行，是大电网的有益补充；微电网可以促进传统产业的升级换代，从经济环保的角度也可以发挥巨大作用。

微电网储能电池(20)的一个重要作用就是平滑光伏或其他发电不稳定的分布式电源(19)的电力输出，提升光伏发电电能质量；同时，在市电存在分时电价和峰谷电价合理价差的基站，可以利用低价的谷电时间段为微电网储能电池(20)充电，在高价的高峰时间段使储能电池(20)向负载放电，降低用户用电成本，减少电网峰谷时间段不平衡度，支持和改善电网分时段的经济运行能力。

目前，通信基站机房供电一般由市电提供，而市电供应的可靠性受天气变化和地理条件变化的影响较大，在地震、强风、暴雨、高温和低温、非自然性因素对供电影响等条件下，基站供电安全的响应处理工作均较为被动，很大程度上依赖事故后或故障后的代维公司响应速度和现场人员素质，巡检和应急服务成本很高；作为通信应急电源的48V通信后备电池，由于工作多年应急供电时间缩短、面临老化退服的问题，应急供电时间短，面临退服的通信后备电池已经不能满足现有电网异常工作时基站的供电需求，从而对基站通信负载的可靠运行提出了很大挑战；同时，三大运营商和铁塔公司现有机房设施相关设施大修年限、机房蓄电池定期维护程度及蓄电池寿命更新或管理，已经成为越来越迫切的影响运营商和铁塔公司服务基础安全的突出问题。

通信基站是用来建设与布置移动通信系统或通信网络的核心设备的重要场所，属于国家基础战略通信设施，通过微电网技术引入更多清洁能源、改善其能源结构、增强其用电稳定性和后备电源保障能力，具有重要的社会意义和经济意义。

本专利是对目前现有通信基站供电系统进行的微电网技术升级，是在原有市电供电系统电路的基础上采用交流母线双向并联、直流母线单向并联的主连接架构，增加了微电网并联的交流和直流通道，强化了峰谷差利用效益，降低用电成本，延长现有通信后备电池的寿命；同时，通过最大程度地引入清洁能源，改善了基站用电的能源结构，在增强其用电稳定性和可靠性的同时，大幅度提升了面向分级负荷的分级后备电源保障能力。

现有专利及文献对比：

1.一种多能互联交直流混合微电网系统：公开号CN206388228U，实用新型专利，主要强调对AC、 DC母线的多能源接入主拓扑，系统复杂，不具实时负载运行特性。对比本专利，重点基于能量路由器，有重要接口及功能描述，储能电池充电、一二级直交流负荷供电存在优先次序，具实时监测特性，并具有对交流用电有调峰填谷的功能。