[实用新型]一种微电网供电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微电网供电系统。

背景技术

目前，节能减排已经成为了社会关注的焦点，其中太阳能和风能由于具有资源充足、清洁、分布广泛的特点，使得其应用越来越广泛，现有技术中利用太阳能和风能的供电系统存在如下问题：1、不涵盖具有太阳能光热发电系统、风力发电系统、柴油机发电系统和燃气斯特林发电系统等发出的交流电源来解决离网、并网供应问题；2、当采用太阳能斯特林发动机或燃气式斯特林发动机发电，当输入斯特林发动机的能量增大时，若不能将增加的能量顺利转变成电能输送到电网，则斯特林发动机的转速会快速上升，导致系统发电频率不稳定；3、将交流发电系统所发出电源全部经过整流装置变为直流电源储存在蓄电池中，导致供电系统对蓄电池的容量要求很大，提高了系统成本；4、交流发电系统电源的频率需要控制；5、采用交流－直流－交流的变换，降低了系统效率；6、现有供电系统控制蓄电池充放电的过程复杂。

发明内容

本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种既可以工作在并网状态，也可以实现离网供电，能够有效结合太阳能发电机、备用发电机和电池组群实现可靠持续供电的微电网供电系统。

本实用新型的技术手段如下：

一种微电网供电系统，包括：

发电机；

通过配电母线连接发电机，用于对发电机输出交流电变换为直流电的整流电路；

连接整流电路，用于对整流电路输出直流电进行电压变换的DC/DC电路；

连接DC/DC电路以及通过电池组群工作模式控制电路连接电池组群，用于利用DC/DC电路输出直流电对工作在充电模式的电池组进行充电的充电电路；

连接控制器和电池组群，用于根据电池组的电量状态设定电池组工作模式的电池组群工作模式控制电路；所述电池组工作模式包括充电模式、供电模式和备用模式；

与电池组群工作模式控制电路相连接的具有至少三个电池组的电池组群；

通过电池组群工作模式控制电路连接电池组群，用于对电池组群工作模式控制电路设定的工作模式为供电模式的电池组输出的直流电进行逆变为固定频率的交流电后传输至配电母线的逆变电路；

配电母线；所述配电母线分别连接电能用户和电网接口，用于离网状态下提供用电负荷给电能用户以及并网状态下利用电网接口接通或断开电网；

分别连接整流电路、DC/DC电路、充电电路、电池组群工作模式控制电路和逆变电路，根据电池组群工作模式控制电路发送过来的充电模式设定信号控制整流电路对配电母线传输过来的交流电进行整流，控制DC/DC电路对整流电路输出的直流电进行电压变换，控制充电电路利用DC/DC电路输出的直流电压对工作在充电模式的电池组进行充电，根据电池组群工作模式控制电路发送过来的供电模式设定信号控制逆变电路对工作在供电模式的电池组输出的直流电逆变为固定频率的交流电并传输至配电母线的控制器；

另外，还包括：

连接发电机，用于监控发电机工作状态并根据监测到的发电机异常工作状态进行保护，以及计量发电机输出电量的监控保护及计量电路Ⅰ；连接电能用户或电网接口，用于监控电网或用电负荷运行并根据监测到的电网或用电负荷异常运行状态进行保护，以及计量电网用电量或用电负荷变化的监控保护及计量电路Ⅱ；

连接发电机和控制器，用于根据控制器的控制信号对发电机进行无功功率补偿，将发电机功率因数调节至设定值的功率因数补偿电路；

连接电池组群和控制器，具有各个电池组的电量状态监测电路和防过充、防过放、防过压、防欠压、防过热、防过载、防反接的安全保护电路并将监测到的各个电池组的电量状态反馈给控制器的电池组监测保护电路；

进一步地，所述发电机包括分别与控制器相连接的太阳能发电机和备用发电机；所述备用发电机为风力发电机、燃气式斯特林发电机和柴油发电机至少一种，控制器根据当前直线辐射强度选择利用配电母线传输过来的交流电启动的太阳能发电机或备用发电机进行发电，根据逆变器输出交流电的固定频率控制发电机频率；所述太阳能发电机为太阳能斯特林发电机或布雷顿发电机；