[发明专利]直流供配电系统

说明书

本发明公开了一种直流供配电系统。所述直流供配电系统通过采用发电机组提供交流电，经整流器形成三线制的双极性直流电，并根据负载选择相应推进逆变器以连接至不同极性的直流母线，从而实现不同电压等级的用电负荷。此外，通过将双绕组推进电机的两个绕组经相应的推进逆变器连接至双极性直流母线，以实时监测双极性直流母线上的电压信号，当满足双绕组推进电机的输出功率前提下，调节推进逆变器的输出功率，以实现双极性直流母线的用电负荷趋向于均衡。

技术领域

本发明涉及直流供配电技术领域，具体涉及一种直流供配电系统。

背景技术

近年来，直流供配电系统得到快速发展和应用，其中根据供配电系统极性的不同可分为单极性系统和双极性系统。相比于单极性直流供电系统，双极性直流供电系统可提供更丰富的电压等级、更大的功率等级，并且具备冗余供电能力。

例如，专利CN109755934A提出了一种应用于直流配电系统的双极性直流供电装置，实现高压直流配电传输和低压直流配电供电。又例如，专利CN109755955A提出了一种适用于双极性直流微电网的交直和直直变换器控制策略，根据两种极性直流电源的下垂特性和参考值得到整流器和DC/DC(直流/直流)变换器直流母线侧中性点不平衡度，以此实现对双极性直流微电网中直流电源电压的维持和下垂特性的调节。

但是，经研究发现，像专利CN109755934A所提供的双极性直流供电装置，该装置中的电能变换单元在设计时需要根据功率特性对双极性母线上用电电器进行分配，否则将会出现双极性直流母线功率不平衡的问题，降低电能变换单元效率。同样，像专利CN109755955A所提供的交直和直直变换器控制策略，其控制策略要求直流母线两侧必须具备全控型整流器和DC/DC变换器，成本较高。

有鉴于此，如何实现满足直流电网多种直流电压等级的高效供电需求，并能够解决负荷不平衡条件下的直流母线负荷均衡控制问题成为了相关研究者的重要研究项目。

发明内容

本发明实施例提供一种直流供配电系统，其通过采用发电机组提供交流电，经整流器形成三线制的双极性直流电，并根据负载选择相应推进逆变器以连接至不同极性的直流母线，从而实现不同电压等级的用电负荷。此外，通过将双绕组推进电机的两个绕组经相应的推进逆变器连接至不同极性的直流母线，以实时监测双极性直流母线上的电压信号，当满足双绕组推进电机的输出功率前提下，调节推进逆变器的输出功率，以实现双极性直流母线的用电负荷趋向于均衡。

本发明实施例提供一种直流供配电系统，其包括：发电机组、整流器和直流母线；所述发电机组为双绕组发电机，每一个绕组连接至相应的整流器，所述发电机组用于提供交流电；所述整流器连接至不同极性的直流母线，所述整流器用于转换交流电为直流电；以及所述直流母线为三线制或三线制以上的母线，所述直流母线用于根据不同极性的直流电形成不同电压等级的直流电源，以供电给负载。

可选地，当所述直流母线为三线制时，第一级和第二级之间为第一路整流输出电压，第二级和第三级之间为第二路整流输出电压，第一级和第三级之间为两路整流输出电压。

可选地，所述直流供配电系统还包括推进逆变器和推进电机，所述推进电机的两个绕组通过相应的推进逆变器连接至不同极性的直流母线；所述推进逆变器用于实时采集所述直流母线的电压信号，并且当与所述推进电机相连的两个推进逆变器的输出功率之和大于或等于所述推进电机的输出功率时，调节自身的输出功率，以使不同极性的直流母线的用电负荷趋向于均衡。

可选地，所述推进逆变器用于根据所述直流母线的电压信号，并通过电压-功率下垂特性曲线，得到输出功率的调节变化量。

可选地，所述推进逆变器包括推进逆变器控制器，设置于所述推进逆变器内部，用于调节所述推进逆变器的输出功率，以使不同极性的直流母线的用电负荷趋向于均衡。