基于差分电流补偿的直流微网群柔性互联系统技术方案

基于差分电流补偿的直流微网群柔性互联系统，属于电力电子领域。由n(n>1)个直流微网，2n个二极管D

【技术实现步骤摘要】
基于差分电流补偿的直流微网群柔性互联系统


[0001]本专利技术属于电力电子领域，具体是涉及一种基于差分电流补偿的直流微网群柔性互联系统。

技术介绍

[0002]在“双高”系统背景下，由分布式新能源构成的直流微网数量将越来越多。通过一定方式将直流微网群连接起来，实现微网系统之间的能量互济，提高微网系统的稳定性(王盼宝，王卫，孟妮娜，等.直流微电网离网与并网运行统一控制策略[J].中国电机工程学报，2015，35(17)：4388
‑
4396.)。将每个直流微网与双向DC/DC变流器并联后连接到公共直流母线是一种最直观的互联方案(刘海涛,熊雄,季宇,吴鸣,李蕊,孙丽敬.直流配电下多微网系统集群控制研究[J].中国电机工程报,2019,39(24):7159
‑
7167.)。然而，在该互联方式下，每个双向DC/DC变流器与直流微网直接并联，需变换微网的全部功率，导致变流器的体积较大、成本较高。基于此，有学者提出一种串联式直流微网群柔性互联架构(陈桂鹏.一种串联式直流微网群柔性互联架构[P].福建省：CN114744607A，2022
‑
07
‑
12.)，将每个直流微网与双向DC/DC变流器串联后接入直流母线，减小双向DC/DC变流器处理的差分功率，有效改善了直流微网群柔性互联系统的功率密度与系统成本。然而，该方式仍需大量的双向DC/DC变流器来处理微网之间的功率传输，系统的体积仍较大、成本仍高。因此，亟需探索新的改进技术方案。

技术实现思路
<br/>[0003]本专利技术的目的在于针对目前直流微网群柔性互联系统存在双向DC/DC变流器数量多、体积大、成本高等缺点，提供一种仅需利用较少元件即可实现直流微网群的功率自由交换的基于差分电流补偿的直流微网群柔性互联系统。
[0004]基于差分电流补偿的直流微网群柔性互联系统，包括n个直流微网(n&gt;1)，2n个二极管D
11
～D
n1
、D
12
～D
n2
，2n个开关管S
11
～S
n1
、S
12
～S
n2
，1个电感L1和一个差分电流补偿三端口电路，；n个直流微网的负端共同连接于节点GND，n个直流微网的正端分别与二极管D
11
～D
n1
的阳极、开关管S
12
～S
n2
的一端相连；二极管D
11
～D
n1
的阴极分别与开关管S
11
～S
n1
的一端相连，开关管S
11
～S
n1
的另一端与电感L1的一端连接于节点a，电感L1的另一端与二极管D
12
～D
n2
的阳极相连于节点b，二极管D
12
～D
n2
的阴极分别与开关管S
12
～S
n2
的另一端相连；差分电流补偿三端口电路由电容C
h
、C
l
，开关管S
h
、S
l
，二极管D
h
、D
l
，以及双向直流变换器组成；电容C
h
的正极分别通过开关管S
h
和二极管D
h
连接于节点a和节点b，电容C
l
的正极分别通过二极管D
l
和开关管S
l
相连于节点a和节点b，电容C
h
和电容C
l
的负极均连接于节点GND。
[0005]电容C
h
、电容C
l
之间可通过不同类型的双向直流变换器进行连接，所述不同类型的双向直流变换器可采用包含电感L2、开关管S1和开关管S2的双向buck/boost变换器，其中电感L2的一端与电容C
l
的正极相连，电感L2的另一端与开关管S1、S2的一端相连，开关管S1的另一端连接于电容C
h
的正极，开关管S2的另一端连接于节点GND。
[0006]所述差分电流补偿三端口电路中的电容C
l
可删去，同时可利用导线代替开关管S
l
、删去二极管D
l
或利用导线代替二极管D
l
、删去开关管S
l
。
[0007]所述差分电流补偿三端口电路中的电容C
h
可删去，同时可利用导线代替开关管S
h
、删去二极管D
h
或利用导线代替二极管D
h
、删去开关管S
h
。
[0008]所述差分电流补偿三端口电路中的电容C
l
可删去，同时可利用二极管D
a
、开关管S
a
代替二极管D
l
，利用二极管D
b
、开关管S
b
代替开关管S
l
；其中，二极管D
a
的阴极、开关管S
b
的一端连接于原电容C
l
的正极位置，二极管D
a
的阳极与开关管S
a
的一端相连，开关管S
a
的另一端连接于节点a，开关管S
b
的另一端与二极管D
b
的阳极相连，二极管D
b
的阴极连接于节点b。
[0009]所述差分电流补偿三端口电路中的电容C
h
可删去，同时可利用二极管D
a
、开关管S
a
代替开关管S
h
，利用二极管D
b
、开关管S
b
代替二极管D
h
；二极管D
a
的阴极、开关管S
b
的一端连接于原电容C
h
的正极位置，二极管D
a
的阳极与开关管S
a
的一端相连，开关管S
a
的另一端连接于节点a，开关管S
b
的另一端与二极管D
b
的阳极相连，二极管D
b
的阴极连接于节点b。
[0010]进一步地，若第i(i＝1,2,
…
,n)个直流微网的电压大于其他直流微网和电容C
l
、C
h
的电压，则可删去二极管D
i1
和开关管S
i2
；若第j(j＝1,2,
…
,n)个直流微网的电压小于其他直流微网和电容C
l
、C
h
的电压，则可删去开关管S
i1
和二极管D...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于差分电流补偿的直流微网群柔性互联系统，其特征在于包括n个直流微网，2n个二极管D
11
～D
n1
、D
12
～D
n2
，2n个开关管S
11
～S
n1
、S
12
～S
n2
，1个电感L1和一个差分电流补偿三端口电路，n&gt;1；n个直流微网的负端共同连接于节点GND，n个直流微网的正端分别与二极管D
11
～D
n1
的阳极、开关管S
12
～S
n2
的一端相连；二极管D
11
～D
n1
的阴极分别与开关管S
11
～S
n1
的一端相连，开关管S
11
～S
n1
的另一端与电感L1的一端连接于节点a，电感L1的另一端与二极管D
12
～D
n2
的阳极相连于节点b，二极管D
12
～D
n2
的阴极分别与开关管S
12
～S
n2
的另一端相连；差分电流补偿三端口电路由电容C
h
、C
l
，开关管S
h
、S
l
，二极管D
h
、D
l
，以及双向直流变换器组成；电容C
h
的正极分别通过开关管S
h
和二极管D
h
连接于节点a和节点b，电容C
l
的正极分别通过二极管D
l
和开关管S
l
相连于节点a和节点b，电容C
h
和电容C
l
的负极均连接于节点GND；电容C
h
、电容C
l
之间通过不同类型的双向直流变换器进行连接。2.如权利要求1所述基于差分电流补偿的直流微网群柔性互联系统，其特征在于所述不同类型的双向直流变换器包含由电感L2、开关管S1和开关管S2组成的双向buck/boost变换器，其中电感L2的一端与电容C
l
的正极相连，电感L2的另一端与开关管S1、S2的一端相连，开关管S1的另一端连接于电容C
h
的正极，开关管S2的另一端连接于节点GND。3.如权利要求1所述基于差分电流补偿的直流微网群柔性互联系统，其特征在于若删去差分电流补偿三端口电路中的电容C
l
，则利用导线代替开关管S
l
、删去二极管D
l
或利用导线代替二极管D
l
、删去开关管S
l
。4.如权利要求1所述基于差分电流补偿的直流微网群柔性互联系统，其特征在于若删去差分电流补偿三端口电路中的电容C
h
，则利用导线代替开关管S
h
、删去二极管D
h
或利用导线代替二极管D
h
、删去开关管S
h
。5.如权利要求1所述基于差分电流补偿的直流微网群柔性互联系统，其特征在于若删去差分电流补偿三端口电路中的电容C
l
，则利用二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈桂鹏，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：