一种柜式直流供电系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种柜式直流供电系统，其包括机柜、以及放在机柜中的采能子系统和/或储能子系统、调度控制子系统、用能子系统、以及直流用电网络，其中调度控制子系统根据调度控制策略来控制采能子系统和/或储能子系统的直流电输出，从而通过直流用电网络为用能子系统所包含的直流用电设备供电。由于采能子系统和/或储能子系统主要采集太阳能、风能、燃料电池等可再生能源的直流电能以及波谷市电的交流电能，而不同的能源在不同的日期和时间的供电量也不同，这样通过调度控制子系统的控制可以控制采能子系统和/或储能子系统的直流电的输出，以便为直流用电设备提供稳定的直流电。利用本实用新型专利技术，可以有效利用可再生能源及波谷市电。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种柜式直流供电系统，其包括机柜、以及放在机柜中的采能子系统和/或储能子系统、调度控制子系统、用能子系统、以及直流用电网络，其中调度控制子系统根据调度控制策略来控制采能子系统和/或储能子系统的直流电输出，从而通过直流用电网络为用能子系统所包含的直流用电设备供电。由于采能子系统和/或储能子系统主要采集太阳能、风能、燃料电池等可再生能源的直流电能以及波谷市电的交流电能，而不同的能源在不同的日期和时间的供电量也不同，这样通过调度控制子系统的控制可以控制采能子系统和/或储能子系统的直流电的输出，以便为直流用电设备提供稳定的直流电。利用本技术，可以有效利用可再生能源及波谷市电。【专利说明】一种柜式直流供电系统
本技术涉及直流用电
，尤其涉及有效利用太阳能、风能、燃料电池等可再生能源及波谷市电的柜式直流供电系统。
技术介绍
能源和环境问题已成为当今世界和人类共同面临的重大难题，开发新能源、加强可再生能源的利用及利用效率等也日益成为各国关注的热点。以应用新能源和可再生能源为主的高效、经济的新型电力技术，例如太阳能发电、风力发电、微型燃气轮机发电、燃料电池发电和生物发电等，在负载处就近供电，以满足特定用户的需要，具有能源利用高、节能效果好、污染少等优点。然而，对于可再生能源中的太阳能的利用，在转换为电的方式上主要使用太阳能电池板。太阳能电池板的输出电压及功率是随着一天中日照情况的不同而变化的，在一定的日照的条件下，如果过多地吸取太阳能板的输出电流，输出电压就会下降，以至于低于可利用的范围之外，极限情况就是输出电流最大，但输出电压为零。而这一日照情况，随着时间从早到晚、天气情况的阴天晴天及地域的纬度不同等都在变化，这就使太阳能的有效利用产生了一定困难。在用电系统中就要使太阳能的输出和加在太阳能板上的负载匹配，以获得最大功率，且这种匹配是随着时间及日照天气的变化而动态变化的。对于交流电网的交流市电，如何将用电“波谷”时的电能转化为用电“波峰”时使用以极大地提高交流市电的使用效率也一直是人们不断研究的课题。
技术实现思路
本技术的专利技术目的是提供一种能够有效利用可再生能源及波谷市电的柜式直流供电系统。根据本技术的一个方面，提供一种柜式民用直流系统，该柜式民用直流系统包括:一个或多个机柜，每个机柜包括柜体。直流用电网络，其布设于机柜的柜体中，包括至少两根导线，其中一根为正极，另一根为负极。采能子系统，其放置于所述机柜的柜体中，包括一个或多个采能装置，所述采能装置包括DC采能装置和/或AC采能装置；其中，所述DC采能装置包括将电压浮动的直流电转换为预定规格的直流电的采能DC-DC转换单元，所述采能DC-DC转换单元的输出端连接于所述直流用电网络；所述AC采能装置包括将交流电转换为预定规格的直流电的采能AC-DC转换单元，所述采能AC-DC转换单元的输出端连接于所述直流用电网络。和/或储能子系统，其放置于所述机柜的柜体中，包括一个或多个第一储能装置和/或第二储能装置，其中，所述第一储能装置包括第一充电单元、第一储电单元、和将所述第一储电单元所提供的电压浮动的直流电转换为预定规格的直流电的第一放电DC-DC转换单元；其中，所述第一充电单元包括用交流电AC为第一储电单元充电的交流充电单元和/或用直流电DC为第一储电单元充电的直流充电单元；所述直流充电单元的输入端与DC能量源的输出端电连接，交流充电单元的输入端与AC能量源电连接；所述第二储能装置包括第二充电单元、第二储电单元、和将所述第二储电单元所提供的电压浮动的直流电转换为预定规格的直流电的第二放电DC-DC转换单元；其中，所述第二充电单元的输入端与所述第二储能装置的连接端连接，所述第二放电DC-DC转换单元的输出端与所述第二储能装置的连接端连接，所述第二储能装置的连接端与所述直流用电网络连接，所述第二储能装置的连接端是第二储能装置的输入端和输出端；所述第二储能装置的连接端是第二储能装置的输入端和输出端。用能子系统，其放置于所述机柜的柜体中，包括与位于所述柜体之外的直流用电设备连接的用电控制单元和用电通信单元，所述用电控制单元与所述用电通信单元通过信号线连接，所述用电控制单元和所述用电通信单元连接于所述直流用电网络。调度控制子系统，其放置于所述机柜的柜体中，包括调度装置、多个电量数据采集装置、一个或多个分布式通信装置、以及多个控制装置，其中，所述电量数据采集装置通过信号线与所述分布式通信装置连接，所述电量数据采集装置分别连接于所述采能装置的AC采能装置的输入端和/或输出端、和/或DC采能装置的输入端和/或输出端、和/或所述储能装置的第一储能装置的第一充电单元的输入端和/或输出端以及第一放电DC-DC转换单元的输入端和/或输出端、和/或第二储能装置的连接端以分别采集电量相关数据，并将所述电量相关数据通过所述信号线发送到所述分布式通信装置；所述分布式通信装置通过通信总线分别与所述调度装置和/或其他分布式通信装置连接，且通过信号线与所述电量数据采集装置、所述控制装置连接；所述分布式通信装置将接收到的所述电量相关数据通过通信总线发送给所述调度装置，通过通信总线接收所述调度装置发送的控制指令，以及将所接收到的控制指令通过信号线发送给所述控制装置；所述调度装置包括提供日期和时间信息的时钟单元、通信单元以及中央处理单元，其中，所述通信单元通过通信总线与所述分布式通信装置和/或其它调度装置的通信单元连接，接收从所述分布式通信装置发送来的所述电量相关数据；所述中央处理单元分别与所述通信单元和所述时钟单元连接，根据第一信息，按照预定的调度控制策略生成针对所述采能装置和/或所述储能装置的控制指令并通过通信总线发送给相关的所述分布式通信装置，其中所述第一信息包括经通信单元接收到的所述电量相关数据及所述时钟单元提供的日期和时间信息。所述控制装置包括采能控制装置和储能控制装置，其中，所述采能控制装置与所述分布式通信装置连接，经所述分布式通信装置从所述调度装置接收控制指令；所述储能控制装置与所述分布式通信装置连接，经所述分布式通信装置从所述调度装置接收控制指令；其中，所述DC采能装置的采能DC-DC转换单元的输入端经所述采能控制装置与所述DC能量源采集单元电连接，所述AC采能装置的采能AC-DC转换单元的输入端经所述采能控制装置与连接于AC能量源的连接端口电连接；所述第一储能装置的第一充电单元的所述直流充电单元的输出端和/或所述交流充电单元的输出端经所述储能控制装置与第一储电单元的输入端电连接，所述第一储电单元的输出端经所述储能控制装置与所述第一放电DC-DC转换单元的输入端连接；所述第二储能装置的第二充电单元的输出端经所述储能控制装置连接于所述第二储电单元的输入端，所述第二储电单元的输出端经所述储能控制装置连接于所述第二放电DC-DC转换单元的输入端；所述用电通信单元与所述通信总线连接，机柜外的直流用电设备通过所述用电通信单元、所述通信总线向所述中央处理单元发送其自身状态信息，所述用电控制单元通过所述用电通信单元和所述通信总线接收从所述中央处理单元发送的控制指令；所述直流用电网络通过柜体上的引线贯穿口与柜体外的直流用电设备连接或通过用电控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柜式直流供电系统，其特征在于，包括：?一个或多个机柜，每个机柜包括柜体；?直流用电网络，其布设于机柜的柜体中，包括至少两根导线，其中一根为正极，另一根为负极；?采能子系统，其放置于所述机柜的柜体中，包括一个或多个采能装置，所述采能装置包括DC采能装置和/或AC采能装置；其中，所述DC采能装置包括将电压浮动的直流电转换为预定规格的直流电的采能DC?DC转换单元，所述采能DC?DC转换单元的输出端连接于所述直流用电网络；所述AC采能装置包括将交流电转换为预定规格的直流电的采能AC?DC转换单元，所述采能AC?DC转换单元的输出端连接于所述直流用电网络；和/或?储能子系统，其放置于所述机柜的柜体中，包括一个或多个第一储能装置和/或第二储能装置，其中，?所述第一储能装置包括第一充电单元、第一储电单元、和将所述第一储电单元所提供的电压浮动的直流电转换为预定规格的直流电的第一放电DC?DC转换单元；其中，所述第一充电单元包括用交流电AC为第一储电单元充电的交流充电单元和/或用直流电DC为第一储电单元充电的直流充电单元；所述直流充电单元的输入端与DC能量源的输出端电连接，交流充电单元的输入端与AC能量源电连接；?所述第二储能装置包括第二充电单元、第二储电单元、和将所述第二储电单元所提供的电压浮动的直流电转换为预定规格的直流电的第二放电DC?DC转换单元；其中，所述第二充电单元的输入端与所述第二储能装置的连接端连接，所述第二放电DC?DC转换单元的输出端与所述第二储能装置的连接端连接，所述第二储能装置的连接端与所述直流用电网络连接，所述第二储能装置的连接端是第二储能装置的输入端和输出端；?用能子系统，其放置于所述机柜的柜体中，包括与位于所述柜体之外的直流用电设备连接的用电控制单元和用电通信单元，所述用电控制单元与所述用电通信单元通过信号线连接，所述用电控制单元和所述用电通信单元连接于所述直流用电网络；?调度控制子系统，其放置于所述机柜的柜体中，包括调度装置、多个电量数据采集装置、一个或多个分布式通信装置、以及多个控制装置,其中，?所述电量数据采集装置通过信号线与所述分布式通信装置连接，所述电量数据采集装置分别连接于所述采能装置的AC采能装置的输入端和/或输出端、和/或DC采能装置的输入端和/或输出端、和/或所述储能装置的第一储能装置的第一充电单元的输入端和/或输出端以及第一放电DC?DC转换单元的输入端和/或输出端、和/或第二储能装置的连接端以分别采集电量相关数据，并将所述电量相关数据通过所述信号线发送到所述分布式通信装置；?所述分布式通信装置通过通信总线分别与所述调度装置和/或其他分布式通信装置连接，且通过信号线与所述电量数据采集装置、所述控制装置连接；所述分布式通信装置将接收到的所述电量相关数据通过通信总线发送给所述调度装置，通过通信总线接收所述调度装置发送的控制指令，以及将所接收到的控制指令通过信号线发送给所述控制装置；?所述调度装置包括提供日期和时间信息的时钟单元、通信单元以及中央处理单元，其中，?所述通信单元通过通信总线与所述分布式通信装置和/或其它调度装置的通信单元连接，接收从所述分布式通信装置发送来的所述电量相关数据；?所述中央处理单元分别与所述通信单元和所述时钟单元连接，根据第一信息，按照预定的调度控制策略生成针对所述采能装置和/或所述储能装置的控制指令并通过通信总线发送给相关的所述分布式通信装置，其中所述第一信息包括经通信单元接收到的所述电量相关数据及所述时钟单元提供的日期和时间信息；?所述控制装置包括采能控制装置和储能控制装置，其中，?所述采能控制装置与所述分布式通信装置连接，经所述分布式通信装置从所述调度装置接收控制指令；?所述储能控制装置与所述分布式通信装置连接，经所述分布式通信装置从所述调度装置接收控制指令；?其中，所述DC采能装置的采能DC?DC转换单元的输入端经所述采能控制装置与所述DC能量源采集单元电连接，所述AC采能装置的采能AC?DC转换单元的输入端经所述采能控制装置与连接于AC能量源的连接端口电连接；?所述第一储能装置的第一充电单元的所述直流充电单元的输出端和/或所述交流充电单元的输出端经所述储能控制装置与第一储电单元的输入端电连接，所述第一储电单元的输出端经所述储能控制装置与所述第一放电?DC?DC转换单元的输入端连接；?所述第二储能装置的第二充电单元的输出端经所述储能控制装置连接于所述第二储电单元的输入端，所述第二储电单元的输出端经所述储能控制装置连接于所述第二放电DC?DC转换单元的输入端；?所述用...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：安小杰，颜荣兴，
申请(专利权)人：北京光景照明设计有限公司，
类型：实用新型
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