发明专利｜直流微电网配电系统

8.根据权利要求 3 的直流微电网配电系统 (1)，其中第四变换单元 (1021’) 包括第五开关晶体管 (G1’)、第六开关晶体管 (G2’)、第五变压器 (LG1’)、第九整流元件 (DG1’)、第十整流元件 (DG2’)、第二储能元件 (BG1’)、第四滤波电容 (CG1’)，其中第五变压器 (LG1’) 包括串联的第三分变压器 (LG11’) 和第四分变压器 (LG12’)，第五开关晶体管 (G1’)、第六开关晶体管 (G2’) 的发射极共同连到分布式电源 (101) 的负极，分布式电源 (101) 的正极连到第三分变压器 (LG11’) 和第四分变压器 (LG12’) 的原边的相互连接端，第五开关晶体管 (G1’)、第六开关晶体管 (G2’) 的集电极分别连到第三分变压器 (LG11’) 和第四分变压器 (LG12’) 的原边的除了第三分变压器 (LG11’) 和第四分变压器 (LG12’) 的原边的相互连接端之外的另一端 ;

第三分变压器 (LG11’) 和第四分变压器 (LG12’) 的副边的相互连接端与并联的第二储能元件 (BG1’)、第四滤波电容 (CG1’) 的一端相连，第三分变压器 (LG11’) 和第四分变压器 (LG12’) 的副边的除了第三分变压器 (LG11’) 和第四分变压器 (LG12’) 的副边的相互连接端之外的另一端分别经第九整流元件 (DG1’)、第十整流元件 (DG2’) 与并联的第二储能元件 (BG1’)、第四滤波电容 (CG1’) 的另一端相连，并联的第二储能元件 (BG1’)、第四滤波电容 (CG1’) 的两端输出第四直流电压。

9.根据权利要求 3 的直流微电网配电系统 (1)，其中第五变换单元 (1022’) 包括第六变压器 (LG2’)、第七开关晶体管 (G3’)、第十一整流元件 (DG3’) 以及第五滤波电容 (CG2’)，其中第七开关晶体管 (G3’) 的集电极连接第六变压器 (LG2’) 的原边的一端，所述第三直流电压加在第六变压器 (LG2’) 的原边的另一端与第七开关晶体管 (G3’) 的发射极之间 ;第六变压器 (LG2’) 的副边的一端连接到第十一整流元件 (DG3’) 的一端，第十一整流元件 (DG3’) 的另一端和第六变压器 (LG2’) 的副边的另一端之间连接有第五滤波电容(CG2’) 并输出第一直流电压。

10.根据权利要求 3 的直流微电网配电系统 (1)，其中变换器 (102) 包括 ：第二控制器 (1025)，用于感测第一电压，并根据第一电压并根据第一电压与第一直流电压的比控制第三变换单元 (1023) 的交直流电压转换、第四变换单元 (1021’) 和第五变换单元 (1022’) 的电压适配。

技术领域

本发明涉及电力变换技术领域，具体涉及一种直流微电网配电系统。

背景技术

随着电能的需求越来越大，各国都制定相关政策鼓励发展可再生能源 ( 如光伏、风能、燃料电池等 ) 的分布式发电。与传统的集中式发电不同，分布式发电是利用分散在用户附近的小型发电单元来给用户发电的模式。但是，分布式发电有其局限性。例如，当电力系统发生故障时，分布式能源必须立即退出运行。为了尽可能地利用分布式发电所带来的经济效益和改善可靠性，微电网开始应用。微电网是由负荷和多个分布式电源组成的集合系统。多个分布式电压发的电流到微电网的母线上，由微电网的母线上流到在一个小的区域内需要用电的各个用户。一个微电网一般在一个小的区域内应用，满足这个小的区域内的用户要求。

目前研究的微电网都是交流微电网，即各分布式电源分别通过电力电子器件接入微电网的交流母线。也就是说，从各分布式电源最终流到微电网的母线上的电必须是交流。这是由于长期以来电网传输多采用交流供电造成的。因此，由于惯性思维导致行业内默认微电网母线上流的只能是交流电。交流微电网对于每个分布式电源的控制要求较高，它们输出的电压需要分别经过逆变才能到母线，而且在控制时需同时考虑频率、电压和功率等多个要素 ( 考虑各分布式电源产生的电压的频率、电压和功率是否满足在母线上传输的要求，不满足则要进行变换 )，需要多台逆变器，造成了电力电子器件的极大浪费。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是降低微电网对于分布式电源的控制要求，减小微电网运行成本。

根据本发明的一个实施例，提供了一种直流微电网配电系统，包括 : 直流微电网母线 ;分布式电源，用于给直流微电网母线配电 ;变换器，连接在直流微电网母线和分布式电源之间，用于将分布式电源提供的第一电压转换成适于在直流微电网母线上传输的第一直流电压，其中在分布式电源提供的第一电压是直流电压的情况下，变换器将该第一电压进行电压适配以获得适于在直流微电网母线上传输的第一直流电压 ;在分布式电源提供的第一电压是交流电压的情况下，变换器将该第一电压转换成第二直流电压并将第二直流电压进行电压适配以获得适于在直流微电网母线上传输的第一直流电压。

由于惯性思维导致行业内默认微电网母线上流的只能是交流电，但实际上对于一些小区域内的工厂、企业等微电网中的用户来说，也是可以用直流电工作。本发明实施例克服了现有领域中的技术偏见，引入直流微电网。由于直流微电网母线流的是直流电，从而降低对控制的要求，也可以最大限度地利用分布式能源，更可以节约电力电子器件。考虑到分布式电源可以是直流电源，也可以是交流电源，对于直流电源，用变换器将直流电源提供的第一电压转换成适于在直流微电网母线上传输的第一直流电压，对于交流电源，用变换器将该第一电压转换成第二直流电压并将第二直流电压进行电压适配以获得适于在直流微电网母线上传输的第一直流电压。这样，就达到了无论交直流分布式电源，都可以通过本发明实施例的配电系统将提供的电能输入母线的作用。

附图说明（附后）

图 1 为根据本发明一个实施例的直流微电网配电系统的示意图。

图 2 为分布式电源是直流电源的情况下图 1 中变换器的具体电路图。

图 3 为分布式电源是交流电源的情况下图 1 中变换器的具体电路图。

图 4 为图 2 或图 3 中的第一 / 第二控制器的具体结构图。