[发明专利]风光互补供电控制器及微电网系统及微电网系统供电方法

权利要求书

1.一种风光互补供电控制器，其特征在于输入端包括逆功率保护器和过流保护装置Ⅰ、过流保护装置Ⅱ；过流保护装置Ⅰ、过流保护装置Ⅱ分别经电压变换模块Ⅰ、电压变换模块Ⅱ连接至直流低压母线，直流低压母线经过电压变换模块Ⅲ连接至输出端；逆功率保护器通过电压变换模块Ⅳ连接至直流高压母线；直流高压母线与直流低压母线之间搭接有DC/DC直流降压变换模块Ⅰ、DC/DC直流升压变换模块Ⅰ；直流低压母线分别搭接DC/DC直流降压变换模块Ⅱ、DC/DC直流升压变换模块Ⅱ与蓄电池组相连接；控制单元分别连接并控制电压变换模块Ⅰ、电压变换模块Ⅱ、电压变换模块Ⅲ、电压变换模块Ⅳ、DC/DC直流降压变换模块Ⅰ、DC/DC直流升压变换模块Ⅰ、DC/DC直流降压变换模块Ⅱ、DC/DC直流升压变换模块Ⅱ，控制单元还连接有通信模块、显示模块；

风光互补供电控制器起始状态存在如下四种状态：

（1.1）、市电网络或远程供电网络能量输出为零，风力发电机和光伏阵列输出均为零，蓄电池组能量储存为零；

（1.2）、市电网络或远程供电网络能量输出为零，风力发电机和光伏阵列输出均为零，蓄电池组有能量储存；

（1.3）、市电网络或远程供电网络能量输出为零，风力发电机和光伏阵列二者至少一种有能量输出，蓄电池组有能量储存，此状态风光互补供电控制器用于脱机独立运行；

（1.4）、市电网络或远程供电网络有能量输出，风力发电机和光伏阵列二者至少一种有能量输出，蓄电池组有能量储存，此状态风光互补供电控制器用于在线独立运行；

蓄电池组与快速充电单元相连接，快速充电单元用于状态（1.1）时从风光互补供电控制器的外部获得临时能量供应给蓄电池组；

状态（1.2）时，蓄电池组放电，通过DC/DC直流升压变换模块Ⅱ至直流低压母线，直流低压母线经过电压变换模块Ⅲ至输出端给用电负载提供能量输入；控制单元用于监控电压变换模块Ⅰ、电压变换模块Ⅱ、电压变换模块Ⅳ是否有能量输入，则状态根据输入转入状态（1.3）或状态（1.4）。

2.根据权利要求1所述的一种风光互补供电控制器，其特征在于DC/DC直流降压变换模块Ⅰ用于当直流低压母线能量不足时从高压直流母线获得能量；DC/DC直流升压变换模块Ⅰ用于当直流低压母线能量过剩时向高压直流母线充电；DC/DC直流降压变换模块Ⅱ用于直流低压母线为蓄电池组充电；DC/DC直流升压变换模块Ⅱ用于蓄电池组给直流低压母线放电。

3.根据权利要求1所述的一种风光互补供电控制器，其特征在于过流保护装置Ⅰ、过流保护装置Ⅱ均连接至卸荷单元，卸荷单元用于能量过剩时对风光互补供电控制器进行保护；直流低压母线的正负极之间搭接大容量电容器，大容量电容器为系统临时掉电提供能量储存；蓄电池组与快速充电单元相连接，快速充电单元用于从风光互补供电控制器的外部获得临时能量供应给蓄电池组。

4.根据权利要求1所述的一种风光互补供电控制器，其特征在于电压变换模块Ⅰ、电压变换模块Ⅱ、电压变换模块Ⅲ均为DC/DC直流电压变换模块；电压变换模块Ⅳ为AC/DC电压变换模块或者为DC/DC直流电压变换模块，当逆功率保护器输入端为交流供电时，电压变换模块Ⅳ为AC/DC电压变换模块，当逆功率保护器输入端为直流供电时，电压变换模块Ⅳ为DC/DC直流电压变换模块。

5.根据权利要求1所述的一种风光互补供电控制器，其特征在于控制单元采用控制器，控制器用于判断并控制能量流向，通信模块包括无线通信模块、有线通信模块，控制器、无线通信模块、有线通信模块和显示模块构成人机界面。

6.一种微电网系统，其特征在于采用权利要求1-5中任意一种的风光互补供电控制器组建微电网系统，微电网系统采用一个风光互补供电控制器；

其中风光互补供电控制器的输入端的逆功率保护器与市电网络或远程供电网络相连接，风力发电机和光伏阵列分别与过流保护装置Ⅰ、过流保护装置Ⅱ相连接；输出端连接用电负载，给用电负载提供能量输入。