[发明专利]一种直流微网系统及其控制方法

权利要求书

1.一种直流微网系统，其特征是：包括直流配电线路、接入大电网的双向AC/DC整流/逆变装置、分布式能源发电装置、带DC/DC模块的储能装置、带DC/DC模块的直流负载、带DC/AC逆变器的的交流负载、微网控制系统、城市微气象交互系统、时钟交互系统和微网保护装置，所述分布式能源发电装置包括带AC/DC整流器的风力发电装置、带相应DC/DC模块的光伏发电装置；所述的风力发电装置的AC/DC整流器的直流侧接直流配电线路，AC/DC整流器的交流侧接风力发电装置；所述的光伏发电装置的DC/DC模块的一侧接直流配电线路，另一侧接光伏发电装置；所述的储能装置的DC/DC模块的一侧接直流配电线路，另一侧接储能装置；所述的直流负载的DC/DC模块的一侧接直流配电线路，另一侧接直流负载；所述的交流负载的DC/AC逆变器的的直流侧接入直流配电线路，交流负载的DC/AC逆变器的的交流侧接交流负载；所述的接入大电网的双向AC/DC整流/逆变装置的直流侧接入直流配电线路，接入大电网的双向AC/DC整流/逆变装置的交流侧接大电网，微网控制系统通过微网保护装置和并网开关与所述的整流/逆变装置、风力发电装置、光伏发电装置、储能装置、直流负载、交流负载连接，直流负载、交流负载构成用户负载，微网控制系统与城市微气象交互系统、时钟交互系统连接，微网控制系统中设有上层调度管理系统，形成微网能量的分层管理，上层调度管理系统检测直流微网系统的状态并根据城市微气象交互系统、时钟交互系统和用户负荷状态决定直流微网系统的发电/供电状态以及与大电网的交互状态。

2.根据权利要求1所述的直流微网系统，其特征是：直流负载、交流负载通过微网保护装置和并网开关连接至直流配电线路，所述并网开关采用隔离开关或断路器。

3.一种如权利要求1或2所述的直流微网系统的控制方法，其特征是：当大电网正常供电时，并网开关处于闭合状态，将直流微网系统与大电网连接；当大电网发生故障时，并网开关处于断开状态，断开直流微网系统与大电网的连接；当大电网正常运行时，风力发电装置和光伏发电装置按照最大功率发电，直流微网系统控制能量型的储能装置进行削峰填谷控制以维持微网潮流平衡，直流微网系统控制功率型的储能装置进行功率平滑控制以提高微网内部电能质量。

4.根据权利要求3所述的直流微网系统的控制方法，其特征是：直流微网系统与大电网之间的能量传输和交互由上层调度管理系统控制，再经微网控制系统控制直流配电线路；当直流微网系统的发电功率小于用户负荷和储能装置输出功率之和时，直流微网系统工作于并网模式，从大电网中购入电量，并通过上层管理调度系统记录从大电网购入的电量；当直流微网系统的发电功率大于用户负荷和储能装置输出功率之和时，直流微网系统工作于孤岛模式，分布式能源发电装置既对储能装置充电又通过双向AC/DC整流/逆变装置反馈电能到大电网中，并通过上层调度管理系统记录反馈到大电网的电量。

5.根据权利要求4所述的直流微网系统的控制方法，其特征是：上层调度管理系统通过获取城市微气象交互系统预报来进行预测，预估未来一段时间分布式能源发电装置的发电功率，从而预先调节控制储能装置与大电网之间的交互，当未来一段时间预期分布式能源发电装置的发电功率大于用户负荷和储能装置输出功率之和时，通过上层调度管理系统和微网控制系统预先把储能装置中的电能通过双向AC/DC整流/逆变装置反馈到大电网中；当未来一段时间预期分布式能源发电装置的发电功率小于用户负荷时，通过上层调度管理系统和微网控制系统减少储能装置的电量输出。

6.根据权利要求4或5所述的直流微网系统的控制方法，其特征是：当大电网电价较高时，由储能装置和分布式能源发电装置对用户负载进行供电；当大电网电价较低时，由大电网对用户负载直接供电。