[实用新型]一种基于直流微网技术的分布式电源能量管理系统

说明书

本实用新型公开了一种基于直流微网技术的分布式电源能量管理系统，其特征在于，它包括输入级和输出级，输入级用于提供电源，输出级用于对单向电网或负载输出电能，输入级与输出级之间设有隔直电容，输出级和单向电网之间串联设有控制开关，输入级包括光伏组件和锂电池组件；本实用新型的积极进步效果在于：系统各微电源之间便于协调控制，通过控制直流母线电压即可实现电源和负荷之间的功率平衡；各变换器独立工作，无需相互通讯，整个系统和公共电网隔离，隔离公共电网的扰动，将整个系统作为整体对公共电网提供一定的动态支撑；公共变换器代替独立变换器，提高变换器利用率，减少电力电子器件数量，降低成本。

技术领域

本实用新型涉及电源能量管理，具体的说是一种基于直流微网技术的分布式电源能量管理系统。

背景技术

微网是电网的一种形式，主要由分布式发电单元，储能单元及本地负载组合在一起构成。其作为一个整体，可独立运行亦可与公共电网相连接进而并网运行。传统微网研究主要集中在交流微网系统，便于同传统交流电力系统相适应。近年来直流技术得到快速发展，由于直流系统不存在相位、谐波、无功等的诸多特点且诸多新能源发电储能单元具有直流输出特性，故直流微网系统的研究备受关注。现有分布式电源能量管理系统在相位匹配、谐波治理、无功补偿等方面存在诸多不足。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型实施公开了一种基于直流微网技术的分布式电源能量管理系统，降低控制难度，简化系统结构，提高系统效率。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种基于直流微网技术的分布式电源能量管理系统，其特征在于，它包括

输入级，用于提供电源；输出级，用于对单向电网或负载输出电能；

位于输入级与输出级之间的隔直电容；

串联于输出级和单向电网之间的控制开关，用于切换输出级对单向电网或负载输出；

其中，输入级包括

光伏组件，用于将太阳能转化为电能；锂电池组件，用于在光伏组件发电量盈余或不足时实现功率平衡；

光伏侧升压斩波器，与光伏组件输出端相连且连接至隔直电容；

电池侧升降压斩波器，与锂电池组件输出端相连且连接至隔直电容；

其中，输出级为公共全桥变换器。

进一步地，所述输入级的连接方式为：所述光伏组件和光伏侧升压斩波器串联，所述锂电池组件和电池侧升降压斩波器串联，所述光伏组件和光伏侧升压斩波器构成的整体与锂电池组件和电池侧升降压斩波器构成的整体并联。

进一步地，所述光伏侧升压斩波器包括第一输入电容、第一电感、第一开关管以及第一二极管，所述光伏组件连接至第一电感的输入端，所述第一输入电容与第一电感并联，所述第一输入电容用于隔离直流电，所述第一电感的输出端连接至第一开关管的集电极以及第一二极管的正极，所述第一二极管用于在第一开关管导通时防止隔直电容对地放电。

进一步地，所述电池侧升降压斩波器包括第二输入电容、第二电感、第二开关管以及第三开关管，所述锂电池组件连接至第二输入电容的输入端，所述第二输入电容与第二电感并联，所述第二输入电容用于隔离直流电。

进一步地，所述输出级包括第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第三电感以及第四电感，所述第四开关管的集电极与第五开关管的集电极相连，所述第六开关管的发射极与第七开关管的发射极相连，所述第四开关管的发射极与第六开关管的集电极共同连接至第三电感的输入端，所述第五开关管的发射极与第七开关管的集电极共同连接至第四电感的输入端，所述第三电感与第四电感的输出端之间设有输出电容，所述输出电容的两端连接至负载的两极或单向电网的两极。