【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统运行与控制领域,特别是涉及适用于包含分布式发电系统的交直流混合供电方法。
技术介绍
电力电子技术、信息技术以及变频技术的应用,使得城市配电网中诸如电动汽车、信息设备、半导体照明系统等的直流负荷日益增多。很多现有用电设备如电脑、电视机以及电子通信设备等本质为直流负荷,需通过配置电源适配器进行交流供电,不仅造成了能量损耗,也增加了设备制造成本。此外,柴油发电机、风力发电机等电能输出形式为交流,而光伏、燃料发电等分布式电源的电能输出形式为直流。在传统交流供配电系统中,对负荷的供电需经过多重转换,造成了大量转换损耗,同时也增加了系统结构和控制的复杂性。直流供电由于不存在频率、相位和无功功率控制等问题,可方便接入直流性质的负荷和分布式电源,与交流供电相比,效率得到了提升。但是,仍需多重AC/DC、DC/AC功率转换才能实现交流分布式电源的并网和对交流负荷的供电,不仅造成了额外的能量损耗,同时也增加了设备复杂性和制造成本。考虑分布式电源的发电特性和负荷发展,结合交流供电和直流供电各自优点的交直流供电方式开始受到国内外的重视。目前提出的交直流混合供电系统中交、直流母线共存,交、直流分布式电源和负荷分别连接于交、直流母线,系统通过交流母线并网,在对交、直流侧分别进行控制时,还需考虑交、直流侧之间的功率平衡关系,系统结构和控制复杂。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷,本专利技术提供了一种交直流混合供电系统和方法。该方法对传统的交流系统有很好的兼容性,避免了本地分布式发电(Distributed Generation,DG)以交流形式并网的交流稳定、 ...
【技术保护点】
一种交直流混合供电系统,其特征在于:包括DC/DC变流器C1、AC/DC变流器C2、DC/AC变流器C3、DC/DC变流器C4和DC/DC变流器C5,二极管D1、二极管D2和二极管D3,智能控制开关S1、智能控制开关S2、智能控制开关S3和直流母线;AC/DC变流器C2和智能控制开关S1串联组成支路Ⅰ,二极管D3、DC/DC变流器C1、二极管D2和智能控制开关S2串联组成支路Ⅱ,DC/AC变流器C3所在支路为支路Ⅲ,DC/DC变流器C4所在支路为支路Ⅳ,DC/DC变流器C5和智能控制开关S3串联组成支路Ⅴ;支路Ⅰ与支路Ⅱ并联于连接点P点,支路Ⅲ、支路Ⅳ和支路Ⅴ并联于公共连接点PCC点;连接点P点与二极管D1的阳极连接,公共连接点PCC点与二极管D1的阴极连接。
【技术特征摘要】
1.一种交直流混合供电系统,其特征在于:包括DC/DC变流器C1、AC/DC变流器C2、DC/AC变流器C3、DC/DC变流器C4和DC/DC变流器C5,二极管D1、二极管D2和二极管D3,智能控制开关S1、智能控制开关S2、智能控制开关S3和直流母线;AC/DC变流器C2和智能控制开关S1串联组成支路Ⅰ,二极管D3、DC/DC变流器C1、二极管D2和智能控制开关S2串联组成支路Ⅱ,DC/AC变流器C3所在支路为支路Ⅲ,DC/DC变流器C4所在支路为支路Ⅳ,DC/DC变流器C5和智能控制开关S3串联组成支路Ⅴ;支路Ⅰ与支路Ⅱ并联于连接点P点,支路Ⅲ、支路Ⅳ和支路Ⅴ并联于公共连接点PCC点;连接点P点与二极管D1的阳极连接,公共连接点PCC点与二极管D1的阴极连接。2.如权利要求1所述的交直流混合供电系统,所述支路Ⅰ中,AC/DC变流器C2的输入端与三相交流电网连接,AC/DC变流器C2的输出端与连接点P点之间设有智能控制开关S1;所述支路Ⅱ中,二极管D3的阳极与本地DG连接,二极管D3的阴极与DC/DC变流器C1的输入端连接,DC/DC变流器C1的输出端与二极管D2的阳极连接,二极管D2的阴极与连接点P点之间设有智能控制开关S2;所述支路Ⅲ中,DC/AC变流器C3的输入端与公共连接点PCC点连接,DC/AC变流器C3的输出端与交流负荷连接;所述支路Ⅳ中,DC/DC变流器C4的输入端与公共连接点PCC点连接,DC/DC变流器C4的输出端与直流负荷连接;所述支路Ⅴ中,DC/DC变流器C5的一端与公共连接点PCC点之间设有智能控制开关S3,DC/DC变流器C5的另一端与本地储能连接。3.如权利要求1所述的交直流混合供电系统,所述DC/DC变流器C1、AC/DC变流器C2、DC/AC变流器C3、DC/DC变流器C4和DC/DC变流器C5分别用于本地DG、三相交流电网、交流负荷、直流负荷和
\t本地储能的直流整合。4.如权利要求1所述的交直流混合供电系统,所述二极管D1、二极管D2和二极管D3用于实现三相交流电网和本地DG向交流负荷、直流负荷和本地储能供电的单向功率流,避免反向潮流现象。5.如权利要求1所述的交直流混合供电系统,所述智能控制开关S1和智能控制开关S2分别用于控制三相交流电网和本地DG是否向交流负荷和直流负荷供电,S3用于控制本地储能是否充放电。6.如权利要求1所述的交直流混合供电系统,所述直流母线基于直流技术整合本地DG、本地储能和三相交流电网,以交、直流混合方式向交流负荷、直流负荷供电。7.一种交直流混合供电方法,应用权利要求1-6任一权利要求所述的交直流混合供电系统,其特征在于包括以下步骤:以优先利用本地DG为原则,采用基于直流母线电压信号的自适应功率控制策略,根据直流母线电压信号的状态自动控制三相交流电网、本地DG、本地储能的智能控制开...
【专利技术属性】
技术研发人员:叶林,苗丽芳,滕景竹,赵永宁,
申请(专利权)人:中国农业大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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