[发明专利]交流负荷供电系统和方法

权利要求书

1.一种交流负荷供电系统，其特征在于，包括：供电装置以及DC/AC转换器；

所述DC/AC转换器的交流侧通过一交流总线耦接至交流电网及交流负荷；

所述供电装置输出直流电能，经由一直流总线耦接至所述DC/AC转换器的直流侧；

其中，所述供电装置包括储能模块和控制器；

所述储能模块包括第一储能单元与第二储能单元，所述控制器被配置为控制所述第一储能单元的转换操作以输出低频功率至所述直流总线，所述控制器还被配置为控制所述第二储能单元的转换操作以输出高频功率至所述直流总线。

2.如权利要求1所述的交流负荷供电系统，其特征在于，所述控制器被配置为控制所述第一储能单元运行在电流源模式输出所述低频功率；所述控制器还被配置为控制所述第二储能单元运行在电压源模式输出所述高频功率。

3.如权利要求1-2任一项所述的交流负荷供电系统，其特征在于，所述第一储能单元包括低功率密度储能元件和第一DC/DC转换器，所述控制器被配置为控制所述第一DC/DC转换器的输出电流。

4.如权利要求1-2任一项所述的交流负荷供电系统，其特征在于，所述第二储能单元包括高功率密度储能元件和第二DC/DC转换器，所述控制器被配置为控制所述第二DC/DC转换器的输出电压。

5.如权利要求1-2任一项所述的交流负荷供电系统，其特征在于，所述第一储能单元或所述第二储能单元包括飞轮储能装置和AC/DC转换器,所述控制器被配置为控制所述AC/DC转换器的输出电流或输出电压。

6.如权利要求1-2任一项所述的交流负荷供电系统，其特征在于，所述储能模块具有一输出端口耦接至所述直流总线，所述储能模块包括多个储能单元，所述多个储能单元的输出端并联后耦接至所述输出端口，所述储能模块总的输出电能通过所述输出端口传输至所述直流总线。

7.如权利要求1-2任一项所述的交流负荷供电系统，其特征在于，所述供电装置为一直流微网系统，所述直流微网系统还包括光伏发电模块、风力发电模块和柴油发电机中的一种或多种。

8.如权利要求1-2任一项所述的交流负荷供电系统，其特征在于，所述控制器包括：

计算单元，用于根据直流总线的电压信号和储能模块的电流信号计算储能模块的输出功率；

功率提取单元，耦接于所述计算单元，提取所述输出功率中的低频分量；

电流源控制单元，耦接于所述功率提取单元，用于根据所述低频分量调节第一储能单元的输出功率；

电压源控制单元，用于根据直流总线的电压参考值调节所述第二储能单元的输出电压，同时所述第二储能单元自动输出所述高频功率。

9.如权利要求8所述的交流负荷供电系统，其特征在于，所述第一储能单元包括低功率密度电池，所述第二储能单元包括高功率密度电池，所述计算单元还用于计算第一荷电状态以及第二荷电状态。

10.如权利要求9所述的交流负荷供电系统，其特征在于，所述功率提取单元包括：

第一计算模块，用于根据所述输出功率计算一时间段内的平均功率变化率；

滤波模块，用于当所述平均功率变化率大于功率波动阈值时，对所述输出功率进行滤波，以获得所述输出功率中的所述低频分量。

11.如权利要求10所述的交流负荷供电系统，其特征在于，所述功率提取单元还包括：

第二计算模块，用于根据所述第一荷电状态和所述第二荷电状态分别计算获得第一充放电平衡度和第二充放电平衡度；

第一调整模块，用于根据所述第二充放电平衡度、所述输出功率及所述平均功率变化率确定窗口函数并发送至所述滤波模块，以根据所述窗口函数调整所述滤波模块的窗口宽度及窗口形状；

第二调整模块，用于根据所述第一充放电平衡度调整所述滤波模块的截止频率，计算所述截止频率在时域下的响应函数并发送至所述滤波模块。