【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功率控制，尤其涉及一种孤岛用直流微电网功率变换器。
技术介绍
1、功率控制
涉及电力变化器中电能的转换、调节和分配，核心目标是提高能源利用效率，确保电力供应的安全性和可靠性。功率控制技术包括变频器、调压器、功率调节器等设备的应用，在工业生产、住宅供电、以及特别是在可再生能源变化器(如太阳能、风能发电站)中发挥关键作用。通过对电流和电压的精确控制，功率控制技术不仅帮助减少能耗，还能优化整个电力变化器的性能，应对电网负载变化和消费峰值。
2、其中，孤岛用直流微电网功率变换器是指专为孤岛模式的微电网变化器设计的电力转换设备，主要用途是在没有外部电网连接的情况下，确保微电网内部的电力供应稳定和高效。功率变换器能够处理来自多种分布式能源来源(如太阳能板或风力发电机)的直流电，并转换为适合微电网各种负载需求的电力形式。孤岛用功率变换器对于提升能源自给自足能力，增强变化器在断电或远离主电网地区的电力可靠性具有至关重要的作用。
3、现有的功率控制技术虽然在多个方面已经取得进展，但在处理高变动性的能源输入和负载需求时，灵活性和响应速度仍有不足。特别是在可再生能源的广泛应用背景下，如太阳能和风能，能源的供应不仅受到环境因素的影响，而且输出功率高度不稳定。传统的功率控制变化器在快速调整负载平衡和优化能源分配方面表现不足，限制在孤岛模式微电网中的效率。现有技术在预防电网故障方面多依赖于重设和过载保护，而不是预测性的故障分析和处理。反应式的故障处理方式增加变化器停机的风险和维护成本。现有技术在确保电力供应的稳定
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种孤岛用直流微电网功率变换器。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案，一种孤岛用直流微电网功率变换器包括：
3、电源接入模块收集孤岛用的多种微电源直流电力数据，根据电压和电流的测量数据分析稳定性，按照设定标准进行电力分类，生成电源稳定性分类结果；
4、功率分析模块通过所述电源稳定性分类结果，计算多类电源对微电网的实时功率贡献，监测并记录功率波动情况，根据功率波动数据调整负载平衡，生成负载平衡调整结果；
5、电网控制模块利用所述负载平衡调整结果，实时更新直流微电网输出功率设置，自动调整直流输出匹配功率波动，生成功率调整执行结果；
6、故障诊断模块基于所述功率调整执行结果，监测和识别直流微电网运行中的功率异常和潜在故障，并设计预防措施，生成故障预防状态结果；
7、能量分配模块利用所述故障预防状态结果，分析能量损失点，重新配置功率输出和能量流向，优化微电网能效和运行效率，生成能量优化配置结果；
8、供电保障模块通过所述能量优化配置结果，优化电力输出参数和调整供电计划，验证微电网的电能质量，生成稳定供电日志。
9、作为本专利技术的进一步方案，所述电源稳定性分类结果包括高稳定性电源、中稳定性电源和低稳定性电源，所述负载平衡调整结果包括功率增加、功率减少和功率维持实时状态，所述功率调整执行结果包括对输出功率的调整措施、调整功率波动范围和匹配实时电网需求，所述故障预防状态结果包括过载保护、短路防护和温度异常处理，所述能量优化配置结果包括优化能源利用、能量损失点的调整和优化总体运行效率，所述稳定供电日志包括调整后的电压水平、电流大小和供电时间表。
10、作为本专利技术的进一步方案，所述电源接入模块包括：
11、数据收集子模块收集孤岛用的多种微电源直流电力数据，记录每个电源的电压和电流读数，对数据进行初始化筛选和噪声过滤，获取处理的电力数据集；
12、数据分析子模块采用所述处理的电力数据集，评估每个数据点的稳定性，通过计算标准偏差和变异系数，识别电压和电流的稳定性指标，生成稳定性指标记录；
13、分类执行子模块根据所述稳定性指标记录，利用预设的分类阈值将电源按稳定性分类，通过对电源进行排序，选择分界点并执行分类，为每个电源分配分类的标签，生成电源稳定性分类结果。
14、作为本专利技术的进一步方案，所述功率分析模块包括：
15、功率输出计算子模块基于所述电源稳定性分类结果，采用加权平均法，对微电网电源的实时功率贡献进行计算，通过计算电源在时间窗内的功率输出，对功率贡献进行加权处理，分析多类电源的总功率和平均贡献值，获取功率贡献数据；
16、波动监测子模块采用所述功率贡献数据，检测孤岛用直流微电网功率输出中的波动情况，记录每分钟内的峰值和低谷功率值，计算波动率和频率，识别功率的稳定性和变化趋势，得到功率波动分析结果；
17、负载响应子模块根据所述功率波动分析结果，评估负载对功率波动的响应，调整负载的功率接收比例，查验整个微电网的负载平衡，通过调整功率路由，进行功率分配，生成负载平衡调整结果。
18、作为本专利技术的进一步方案，所述加权平均法的公式如下：
19、
20、其中，pavg为加权平均功率贡献值，pi为第i电源在时间窗内的功率输出，wi为电源稳定性分类的权重，fi为电源的频率稳定性指数，si为电源的负载响应速度评分。
21、作为本专利技术的进一步方案，所述电网控制模块包括：
22、负载需求匹配子模块基于所述负载平衡调整结果，实时更新微电网的输出功率设置，通过调整输出功率参数，查验功率输出与实时负载需求匹配，根据电网的实时运行条件，生成更新后的输出设置；
23、自动调整子模块采用所述更新后的输出设置，自动调整直流输出，响应功率波动，调整电源和负载之间的功率流，规避能耗和优化性能，获取调整后的输出参数；
24、调整效果监测子模块根据所述调整后的输出参数，监控调整效果，记录调整前后的功率输出差异，评估功率调整的有效性，生成功率调整执行结果。
25、作为本专利技术的进一步方案，所述故障诊断模块包括：
26、异常监测子模块基于所述功率调整执行结果，实时监控电网运行中的功率数据，通过分析功率的变化和不规则波动，检测异常模式，记录不符合预设阈值的事件，生成异常功率记录；
27、故障对比子模块采用所述异常功率记录，分析异常数据，通过比较正常运行数据与实时异常数据，识别潜在的故障源，包括过载、断路和设备老化，生成潜在故障识别结果；
28、预防措施设计子模块根据所述潜在故障识别结果，设计针对性的预防措施，包括调整保护设置和定期维护计划，规避故障发生率，生成故障预防状态结果。
29、作为本专利技术的进一步方案，所述能量分配模块包括：
30、能量变化识别子模块利用所述故障预防状态结果，分析直流微电网中的能量损失点，通过检查能量传输与功率转换中的热损失、电阻损失和设备效率下降，记录损失区域，生成能量损失分析结果；
31、配置调整子模块根据所述能量损失分析结果本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种孤岛用直流微电网功率变换器，其特征在于，所述变换器包括：
2.根据权利要求1所述的孤岛用直流微电网功率变换器，其特征在于，所述电源稳定性分类结果包括高稳定性电源、中稳定性电源和低稳定性电源，所述负载平衡调整结果包括功率增加、功率减少和功率维持实时状态，所述功率调整执行结果包括对输出功率的调整措施、调整功率波动范围和匹配实时电网需求，所述故障预防状态结果包括过载保护、短路防护和温度异常处理，所述能量优化配置结果包括优化能源利用、能量损失点的调整和优化总体运行效率，所述稳定供电日志包括调整后的电压水平、电流大小和供电时间表。
3.根据权利要求1所述的孤岛用直流微电网功率变换器，其特征在于，所述电源接入模块包括：
4.根据权利要求1所述的孤岛用直流微电网功率变换器，其特征在于，所述功率分析模块包括：
5.根据权利要求4所述的孤岛用直流微电网功率变换器，其特征在于，所述加权平均法的公式如下：
6.根据权利要求1所述的孤岛用直流微电网功率变换器，其特征在于，所述电网控制模块包括：
7.根据权利要求1所述的孤岛用
8.根据权利要求1所述的孤岛用直流微电网功率变换器，其特征在于，所述能量分配模块包括：
9.根据权利要求1所述的孤岛用直流微电网功率变换器，其特征在于，所述供电保障模块包括：
10.根据权利要求9所述的孤岛用直流微电网功率变换器，其特征在于，所述时间序列预测算法的公式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种孤岛用直流微电网功率变换器，其特征在于，所述变换器包括：
2.根据权利要求1所述的孤岛用直流微电网功率变换器，其特征在于，所述电源稳定性分类结果包括高稳定性电源、中稳定性电源和低稳定性电源，所述负载平衡调整结果包括功率增加、功率减少和功率维持实时状态，所述功率调整执行结果包括对输出功率的调整措施、调整功率波动范围和匹配实时电网需求，所述故障预防状态结果包括过载保护、短路防护和温度异常处理，所述能量优化配置结果包括优化能源利用、能量损失点的调整和优化总体运行效率，所述稳定供电日志包括调整后的电压水平、电流大小和供电时间表。
3.根据权利要求1所述的孤岛用直流微电网功率变换器，其特征在于，所述电源接入模块包括：
4.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡小玲，陈佳桥，陈旭海，叶恒志，文本颖，吴季焜，叶雨，宋晓逸，
申请(专利权)人：中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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