[实用新型]一种交直流混合供电系统

说明书

本实用新型公开了一种交直流混合供电系统，包括三相交流母线和直流母线，三相交流母线和直流母线通过交直流变换器连接；三相交流母线分别通过三相UPS电源和单相UPS电源给不同电压等级的交流负载供电，三相UPS电源和单相UPS电源的储能端挂接在直流母线上；直流母线分别连接供电单元和用电单元，供电单元中，分布式光伏发电设备通过光伏变换器与直流母线连接，储能设备通过储能变换器与直流母线连接；用电单元中，用电设备通过断路器与直流母线连接。鉴于光伏、储能等分布式电源多为直流形式，在交流电网中融入直流环节，可以简化直流向交流转换的转换环节，显著降低电能转换损耗，有助于全面提升配电网络接纳分布式电源的能力。

技术领域

本实用新型涉及一种交直流混合供电系统，属于电力电子技术领域。

背景技术

随着社会经济的快速发展和电力需求的不断增加，传统集中式大规模发电己经不能满足电能清洁生产和能源高效利用的要求，同时还会给环境保护带来沉重的压力。在这样的背景下，分布式电源凭借环境友好以及运行方式灵活的特点得到快速的发展。

随着直流技术的发展，直流配电网以其电能质量好、传输效率高、方便各类分布式电源接入等优点已成为区域性配电的新选择。直流配电网通过各种变流器将分布式电源和负荷连接到同一条直流母线上，组成独立可控的系统。

相对于交流供电，直流供电具有低线路损耗、高传输效率且易于消纳分布式能源的优点，逐渐受到越来越多的关注，然而目前直流配电系统的前期投资成本、整流器的损耗、不成熟的系统保护以及直流配电标准的缺失都成了直流配电大规模应用的限制性因素。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种交直流混合供电系统，该交直流混合配电系统分别具有一条交流母线和一条直流母线，两条母线之间通过交直流变换器连接，可以实现配电系统对交流负荷与直流负荷的同时供电，从而大大减少配电系统中AC/DC、DC/AC等变换器的使用，进而有效降低系统的建设成本并减小系统谐波。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种交直流混合供电系统，包括三相交流母线和直流母线，三相交流母线和直流母线通过交直流变换器连接；所述三相交流母线分别通过三相UPS电源和单相UPS电源给不同电压等级的交流负载供电，三相UPS电源和单相UPS电源的储能端挂接在直流母线上；或三相交流母线直接给交流负载供电；所述直流母线分别连接供电单元和用电单元，供电单元中，分布式光伏发电设备通过光伏变换器与直流母线连接，储能设备通过储能变换器与直流母线连接；用电单元中，用电设备通过断路器与直流母线连接。

其中，所述直流母线通过直流变换器分为高压直流母线(DC 600V)和低压直流母线(DC 220V)，高压直流母线通过直流变换器向低压直流母线单向馈电。

其中，三相UPS电源的储能端挂接在高压直流母线上；单相UPS电源的储能端挂接在低压直流母线上。

其中，还包括电力电源监控模块，电力电源监控模块包括控制芯片，电力电源监控模块与交直流变换器、光伏变换器、储能变换器、直流变换器、断路器以及三相UPS电源和单相UPS电源分别通过485总线通讯连接，电力电源监控模块同时通过TCP以太网总线与人机交互界面以及远程PC通讯连接。

其中，控制芯片采用的单片机型号为STM32F405RG，Y表示晶振，C8、C9为晶振电容，C10和C11为电源滤波电容；AN0、AN2为输入电压和电流采样端口，AN1和AN3为输出电压和电流采样端口，AN4为直流母线电压采样端口，AN5和AN6为蓄电池组电压和电流采样端口，AN7为散热器温度采样端口，单片机四个信号输出端PWM1、PWM2、PWM3、PWM4分别与储能变换器的四个IGBT端对应连接；单片机的485TX和485RX端口为RS-485通讯接口，单片机通过SPI通讯接口与人机交互界面进行数据通讯。