[发明专利]直流微电网系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种直流微电网系统及其控制方法。其中，直流微电网系统包括控制组件、直流母线、接入所述直流母线的清洁能源组件、储能组件和交流发电组件；以交流发电组件代替电网接入直流母线，为直流母线提供稳定的电压，以摆脱直流微网系统对电网的依赖，同时，储能组件还可以储存直流母线上的电量，控制组件通过获取交流发电组件和储能组件的状态，可以选择其中之一向直流母线输送电能以维持直流母线电压的稳定，从而实现直流微网系统的独立运行，以满足电网不稳定甚至无电网区域的供电需求。

技术领域

本发明涉及微电网技术领域，具体涉及一种直流微电网系统及其控制方法。

背景技术

为了达到节能环保的目标，可再生能源以大规模并网形式接入电网，但其规模大、间歇性强的特点，对传统电力设备、电网结构和运行维护产生了巨大的挑战，为了应对这种冲击，微电网应运而生。

根据组网方式不同，微电网又分为直流微电网和交流微电网，其中，直流微电网一般包含清洁能源、储能装置、直流负载和交流电源等，各部分通过不同形式的变流器并入直流母线。相对于交流微电网，直流微电网电流变换环节少、变换效率高、控制灵活、便于分布式应用，可以为个人和企业用户提供高质量的电能。

由于清洁能源的不稳定性，需要电网提供稳定的电压，但全球很多欠发达地区电网容量小或不稳定，甚至没有电网，根本无法满足需求，对直流微电网的搭建和运行造成阻碍。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种直流微电网系统，脱离对电网的依赖，可以独立运转，以满足电网不稳定甚至无电网区域的供电需求。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种直流微电网系统，包括：控制组件、直流母线、接入所述直流母线的清洁能源组件、储能组件和交流发电组件；

所述清洁能源组件用于向所述直流母线输送电能；

所述储能组件用于储存所述直流母线上的电能；

所述控制组件与所述储能组件、所述交流发电组件连接，用于实时获取所述储能组件的状态、所述交流发电组件的状态，并根据获取的所述储能组件的状态、所述交流发电组件的状态，在所述储能组件和所述交流发电组件中切换选择其中之一向所述直流母线输送电能，以使所述直流母线上的电压保持稳定；

所述直流母线还用于接入直流负载，以供电。

可选的，所述交流发电组件的状态包括健康状态；所述健康状态包括正常状态和异常状态；所述储能组件的状态包括电量状态；

所述根据获取的所述储能组件的状态、所述交流发电组件的状态，在所述储能组件和所述交流发电组件中切换选择其中之一向所述直流母线输送电能时，所述控制组件具体用于：

所述储能组件向所述直流母线输送电能的情况下，若所述储能组件的电量低于第一阈值且所述交流发电组件处于正常状态，切换选择所述交流发电组件向所述直流母线输送电能；

所述交流发电组件向所述直流母线输送电能的情况下，若所述交流发电组件处于异常状态或者所述储能组件的电量高于第二阈值，切换选择所述储能组件向所述直流母线输送电能。

可选的，所述交流发电组件的状态还包括开关状态；所述开关状态包括预开启状态、开启状态、预关闭状态和关闭状态；所述储能组件的状态还包括工作状态，所述工作状态包括电压源模式和电流源模式；

所述切换选择所述交流发电组件向所述直流母线输送电能时，所述控制组件，具体用于调整所述交流发电组件的状态为预开启状态，并控制所述储能组件输出第一预设电压；当所述直流母线的电压为所述第一预设电压时，调整所述交流发电组件的状态为开启状态；当所述交流发电组件的状态为开启状态时，控制所述储能组件工作在电流源模式以实现切换；