[发明专利]一种基于智慧网关的交直流综合能源系统

说明书

一种基于智慧网关的交直流综合能源系统。提供了一种利用智慧能源网关，实现源荷储协调控制功能、区域内交直流混供耦合，支持能源和信息即插即用的基于智慧网关的交直流综合能源系统。包括发电模块和智慧能源网关，所述智慧能源网关包括直流模块、交流模块和直流母线，所述直流模块包括直流侧控制器和直流斩波器，所述交流模块包括交流侧控制器和交流逆变器，所述发电模块通过直流斩波器连接直流母线，所述直流母线经由交流逆变器连接电网或为负载提供电源支撑，所述直流侧控制器和交流侧控制器组成本地控制器，所述本地控制器连接云端服务器。本发明能够实现与微网群及区域配电网友好互动、互为支撑，最终实现系统的能量优化。

技术领域

本发明涉及电力系统，尤其涉及一种基于智慧网关的交直流综合能源系统。

背景技术

在能源危机与环境污染的双重压力下，区域综合能源站(integrated energysystems，IES)的建设在世界范围内引起了广泛的关注。与传统冷、热、电分供系统相比，区域综合能源站有较高的能源综合利用效率与减排价值。随着能源消费模式的变革，传统的单一能源模式供应正在向着综合能源供应模式转变，打破了不同能源品种单独规划、单独设计、单独运行的传统模式。随着分布式可再生能源技术的不断发展，大量可再生能源接入到电力系统中，分布式可再生能源发电与传统火力发电相比，其出力受光照强度、风力强弱等自然因素影响，具有很强的不确定性、不可控性、随机波动性和不连续性。同时可再生能源电力系统存在电压稳定问题、弃风弃光问题、转动惯量减低问题、接入弱电网震荡等问题，迫切需要通过交直流混合供电方式为综合能源站柔性协调控制提供有效手段，进一步增强电网供电可靠性和自身安全稳定性。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种利用智慧能源网关，实现源荷储协调控制功能、区域内交直流混供耦合，支持能源和信息即插即用的基于智慧网关的交直流综合能源系统。

本发明的技术方案为：包括发电模块和智慧能源网关，所述智慧能源网关包括直流模块、交流模块和直流母线，

所述直流模块包括直流侧控制器和直流斩波器，

所述交流模块包括交流侧控制器和交流逆变器，

所述发电模块通过直流斩波器连接直流母线，

所述直流母线经由交流逆变器连接电网或为负载提供电源支撑，

所述直流侧控制器和交流侧控制器组成本地控制器，所述本地控制器连接云端服务器。

所述发电模块包括储能和分布式电源，其中，储能处的直流斩波器通过直流虚拟同步机控制，用以稳定直流母线电压；分布式电源采用最大能量跟踪控制。

所述交流模块通过交流虚拟同步机控制，用于实现单位功率因数并网控制或为负载提供交流电。

所述智慧能源网关包括能源接口、负荷接口和储能接口，

所述能源接口，用于提供交流能源和直流能源接口；

所述负荷接口，用于提供交流负荷和直流负荷接口；

所述储能接口，用于接入不同运行特性的储能。

还包括智能分布式终端，

所述智能分布式终端设在入户端，用于整合交直流电流、交直流电压、温度、交直流漏电、时标、交直流功率、频率和湿度；

所述智能分布式终端通过通信模块连接云端服务器。

本发明在工作中，包括发电模块、智慧能源网关和源荷储协调控制模块，通过智慧能源网关使交直流综合能源系统在满足交/直流源荷储接入的同时，结合电力电子装备实现线路潮流的主动控制，提高系统对分布式电源的接纳能力。从而，基于电力电子设备的交直流综合能源系统对内能够实现运行优化和自治调控，对外能够实现与微网群及区域配电网友好互动、互为支撑，最终实现系统的能量优化。

附图说明

图1是本发明的系统框图，

图2是本发明的具体应用图，