[发明专利]一种智能直流微电网系统及控制方法

摘要

本发明公开的一种智能直流微电网系统及控制方法，属于电力系统新能源发电领域。本发明公开的一种智能直流微电网系统，包括电源模块、负荷模块、储能模块、并网控制器、智能直流微电网连接功率电路、智能直流微电网通信总线、智能直流微电网预测和优化控制模块、监控模块。本发明还公开用于上述的一种智能直流微电网系统的控制方法，以及用于上述的一种智能直流微电网系统实现即插即用的控制方法。本发明要解决的技术问题是实现充分发挥微电网分布式控制的优点，从而提高微电网可靠性，并改善微电网双向信息通讯能力和系统可扩展性。

主权项

一种智能直流微电网系统，其特征在于：包括电源模块(1)、负荷模块(2)、储能模块(3)、并网控制器(4)、智能直流微电网连接功率电路(5)、智能直流微电网通信总线(6)、智能直流微电网预测和优化控制模块、监控模块(7)；所述的电源模块(1)、负荷模块(2)、储能模块(3)、并网控制器(4)、智能直流微电网连接功率电路(5)、智能直流微电网通信总线(6)、智能直流微电网预测和优化控制模块、监控模块(7)数量为一个及以上；所述的电源模块(1)用于向智能直流微电网系统提供电能，包括分布式电源(11)及与其相连的最大功率跟踪器(12)；所述的最大功率跟踪器(12)集成有电压电流传感器模块、微控制器模块、CAN总线通信模块和故障处理模块；所述的负荷模块(2)包括负荷(21)、变换器(22)，变换器(22)与负荷(21)相连；所述的变换器(22)集成有电压电流传感器模块、微控制器模块、CAN总线通信模块和故障处理模块；所述的负荷(21)指任选不可控负荷或可控负荷之一，所述的变换器(22)指任选DC/DC变换器或DC/AC变换器之一；所述的储能模块(3)用于通过电能储存或释放调节智能直流微电网系统功率平衡，包括蓄电池(31)、超级电容(31)等储能装置和双向DC/DC变换器(32)，双向DC/DC变换器(32)分别与蓄电池、超级电容等储能装置相连；所述的双向DC/DC变换器(32)集成有电压电流传感器模块、微控制器模块、CAN总线通信模块和故障处理模块；所述的并网控制器(4)选用双向DC/AC控制器，用于调节直流微电网系统的功率平衡，并且用于智能直流微电网系统并网或孤岛运行状态的控制；所述的双向DC/AC控制器集成有电压电流传感器模块、微控制器模块、CAN总线通信模块和故障处理模块；所述的智能直流微电网连接功率电路(5)用于智能直流微电网系统电源模块(1)、负荷模块(2)、储能模块(3)和并网控制器(4)之间的连接，并用于智能直流微电网系统电源模块(1)、负荷模块(2)、储能模块(3)和并网控制器(4)之间的电能传输；所述智能直流微电网通信总线(6)用于电源模块(1)、负荷模块(2)、储能模块(3)、并网控制器(4)、智能直流微电网预测和优化控制模块和监控模块(7)之间的高速双向信息通信；所述智能直流微电网预测和优化控制模块用于预测和优化电源模块(1)、负荷模块(2)和储能模块(3)运行状态；所述智能直流微电网预测和优化控制模块使用预测和优化算法得到实时控制指令和预测控制指令，并通过智能直流微电网通信总线(6)发送给电源模块(1)、负荷模块(2)和储能模块(3)；所述监控模块(7)包括监控硬件和监控软件，硬件根据使用需求任意选择PC机或者服务器；软件包括智能直流微电网预测和优化控制模块算法和智能直流微电网系统监控人机交互软件平台。