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1、10申请公布号CN102025155A43申请公布日20110420CN102025155ACN102025155A21申请号201010613491922申请日20101230H02J3/00200601H02J7/3520060171申请人梁一桥地址310030浙江省杭州市西湖区三墩西湖科技园振华路210号浙江谐平科技股份有限公司72发明人梁一桥74专利代理机构杭州浙科专利事务所33213代理人吴秉中54发明名称基于直流配电的微网系统57摘要本发明属于微电网技术领域，具体为一种基于直流配电的微网系统。包括一条直流配电线路、至少一个带AC/DC整流器的风力发电装置、至少一个带相应DC/DC变。
2、流器的光伏发电装置、一组储能蓄电池及其相应的DC/DC变流器、至少一个带相应DC/DC变流器的直流负载、至少一个带相应DC/AC逆变器的交流负载、一个接入大电网的AC/DC整流/逆变装置、一个微网控制系统。当微网处于和大电网相连的状态，接入大电网的AC/DC整流/逆变装置既可以向微网供电，也可以从微网中接受功率；当微网处于孤立运行状态时，微网的控制系统控制储能蓄电池、可控的负载使得微网内的总发电功率时刻和微网内的总负载平衡。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102025169A1/1页21基于直流配电的微网系统，其特征在于包括一条。
3、直流配电线路、一个接入大电网的AC/DC整流/逆变装置、至少一个带AC/DC整流器的风力发电装置、至少一个带相应DC/DC变流器的光伏发电装置、一组储能蓄电池及其相应的DC/DC变流器、至少一个带相应DC/DC变流器的直流负载、至少一个带相应DC/AC逆变器的交流负载、一个微网控制系统；所述的风力发电装置相应的AC/DC整流器的直流侧接直流配电线路，交流侧接风力发电装置；所述的光伏发电装置相应的DC/DC变流器的一侧接直流配电线路，另一侧接光伏发电装置；所述的储能蓄电池相应的DC/DC变流器一侧接直流配电线路，另一侧接储能蓄电池；所述的直流负载的DC/DC变流器的一侧接直流配电线路，另一侧接直。
4、流负载；所述的交流负载的DC/AC逆变器的直流侧接入直流配电线路，交流侧接交流负载；所述的接入大电网的AC/DC整流/逆变装置的直流侧接入直流配电线路，交流侧接大电网。2根据权利要求1所述的基于直流配电的微网系统，其特征在于所述的直流配电线路、至少一个带AC/DC整流器的风力发电装置、至少一个带相应DC/DC变流器的光伏发电装置、储能蓄电池及其相应的DC/DC变流器、至少一个带相应DC/DC变流器的直流负载、至少一个带相应DC/AC逆变器的交流负载、微网控制系统构成微网。3根据权利要求2所述的基于直流配电的微网系统，其特征在于所述的微网控制系统控制微网、大电网的工作方式如下微网、大电网并网运行。
5、微网和大电网相连，微网内的总负载大于微网内的总发电功率时，接入大电网的AC/DC整流/逆变装置向微网供电；微网内的总发电功率大于微网内的总负载时，接入大电网的AC/DC整流/逆变装置从微网中接受功率；微网孤立运行微网控制系统控制储能蓄电池、交流负载、直流负载，使微网内的总发电功率与微网内的总负载平衡。4根据权利要求1所述的基于直流配电的微网系统，其特征在于所述的风力发电装置和光伏发电装置向直流配电线路输入电能。5根据权利要求1所述的基于直流配电的微网系统，其特征在于所述的直流负载和交流负载从直流配电线路吸收电能。权利要求书CN102025155ACN102025169A1/3页3基于直流配电的。
6、微网系统技术领域0001本发明属于微电网技术领域，具体为一种基于直流配电的微网系统。背景技术0002随着包括风电、光伏等可再生能源和高效清洁的化石燃料在内的新型发电技术的发展，分布式发电系统DISTRIBUTEDGENERATIONSYSTEM，DGS日渐成为满足负荷增长需求、减少环境污染、提高能源综合利用效率和供电可靠性的一种有效途径。DGS具有投资少、发电方式灵活、可与环境兼容等优点，在配电网中得到广泛的应用，但是DGS的大规模渗透也产生了一些负面影响，如分布式发电单机接入成本较高，控制较复杂。另外，从系统的角度来分析，DGS是不可控的发电单元，因此系统总是试图采取隔离、切机的方式来控制微。
7、型发电系统，以消除其对大系统的电压和频率的冲击。根据文献，当电力系统发生故障时，DGS必须马上切机退出运行，但是这限制了分布式发电的运行方式，削弱了其优势和潜能。为了减少DGS对主网的不利影响，同时发挥其固有优势，一个合理有效的解决方案是采用系统方法，将发电装置和相应的负荷看成一个子系统，即微网。目前，国际上对微网的定义没有统一的标准。美国电气可靠性技术措施解决方案联合会CONSORTIUMFORELECTRICRELIABILITYTECHNOLOGYSOLUTION，CERTS对微网的定义如下微网是一种由负荷和微型电源共同组成的系统，它可同时提供电能和热量；微网内部的电源主要是由电力电子装。
8、置负责能量转换，并提供必须的控制；微网相对外部大电网表现为单一的可控单元，同时满足用户对电能质量和供电可靠性、安全性的要求。0003在微网的这种结构下，多个DGS局部就地向重要负荷提供电能和电压支撑，这在很大程度上减少了直接从大电网买电和电力线传输的负担，并可增强重要负荷抵御来自主网故障影响的能力。此外，在大电网发生故障或其电能质量不符合系统标准的情况下，微网可以以孤网模式进行独立运行，保证微网自身和大电网的正常运行，从而提高供电可靠性和安全性。因此，孤网运行是微网最重要的能力。从大电网的角度看，微网如同电网中的发电机或负荷，是一个模块化的整体单元。另一方面，从用户侧看，微网是一个自治运行的电。
9、力系统，它可以满足不同用户对电能质量和可靠性的要求。0004目前，我国乃至世界上的微电网均基于交流供电技术,因而存在下述问题1当孤网运行时，不仅需要平衡有功功率，还需要平衡无功功率，因此需要在微网内安装一定容量的无功补偿设备；2当微网内存在非线性负载时，还需要设计和安装滤波装置来滤除非线性负载所产生的谐波电流；3当微网覆盖的面积较大（如较大的岛屿微网）时，微网的供电半径较大，需要建设不同电压等级的输配电线路和体积庞大的50HZ工频变压器；以上3个问题均在一定程度上增加了微网的建设费用和微网运行控制的难度。说明书CN102025155ACN102025169A2/3页4发明内容0005针对现有技。
10、术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于直流配电的微网系统的技术方案。0006所述的基于直流配电的微网系统，其特征在于包括一条直流配电线路、一个接入大电网的AC/DC整流/逆变装置、至少一个带AC/DC整流器的风力发电装置、至少一个带相应DC/DC变流器的光伏发电装置、一组储能蓄电池及其相应的DC/DC变流器、至少一个带相应DC/DC变流器的直流负载、至少一个带相应DC/AC逆变器的交流负载、一个微网控制系统；所述的风力发电装置相应的AC/DC整流器的直流侧接直流配电线路，交流侧接风力发电装置；所述的光伏发电装置相应的DC/DC变流器的一侧接直流配电线路，另一侧接光伏发电装置；所述的储能蓄。
11、电池相应的DC/DC变流器一侧接直流配电线路，另一侧接储能蓄电池；所述的直流负载的DC/DC变流器的一侧接直流配电线路，另一侧接直流负载；所述的交流负载的DC/AC逆变器的直流侧接入直流配电线路，交流侧接交流负载；所述的接入大电网的AC/DC整流/逆变装置的直流侧接入直流配电线路，交流侧接大电网。0007所述的基于直流配电的微网系统，其特征在于所述的直流配电线路、至少一个带AC/DC整流器的风力发电装置、至少一个带相应DC/DC变流器的光伏发电装置、储能蓄电池及其相应的DC/DC变流器、至少一个带相应DC/DC变流器的直流负载、至少一个带相应DC/AC逆变器的交流负载、微网控制系统构成微网。0。
12、008所述的基于直流配电的微网系统，其特征在于所述的微网控制系统控制微网、大电网的工作方式如下微网、大电网并网运行微网和大电网相连，微网内的总负载大于微网内的总发电功率时，接入大电网的AC/DC整流/逆变装置向微网供电；微网内的总发电功率大于微网内的总负载时，接入大电网的AC/DC整流/逆变装置从微网中接受功率；微网孤立运行微网控制系统控制储能蓄电池、交流负载、直流负载，使微网内的总发电功率与微网内的总负载平衡。0009所述的基于直流配电的微网系统，其特征在于所述的风力发电装置和光伏发电装置向直流配电线路输入电能。0010所述的基于直流配电的微网系统，其特征在于所述的直流负载和交流负载从直流配。
13、电线路吸收电能。0011本发明与基于交流技术的微网相比较，具有以下优点1不需要无功补偿设备；2不需要滤波装置；3不需要不同电压等级的输配电线路；4不需要体积庞大的50HZ工频变压器；5控制策略比较简单只需要控制有功功率的平衡和直流电压。附图说明0012图1为本发明的结构示意图。说明书CN102025155ACN102025169A3/3页5具体实施方式0013下面结合说明书附图对本发明做进一步说明如图所示，基于直流配电的微网系统，包括一条直流配电线路1、一个接入大电网的AC/DC整流/逆变装置2、至少一个带AC/DC整流器的风力发电装置3、至少一个带相应DC/DC变流器的光伏发电装置4、一组储。
14、能蓄电池5及其相应的DC/DC变流器、至少一个带相应DC/DC变流器的直流负载7、至少一个带相应DC/AC逆变器的交流负载6、一个微网控制系统8；所述的风力发电装置3相应的AC/DC整流器的直流侧接直流配电线路1，交流侧接风力发电装置3；所述的光伏发电装置4相应的DC/DC变流器的一侧接直流配电线路1，另一侧接光伏发电装置4；所述的储能蓄电池5相应的DC/DC变流器一侧接直流配电线路1，另一侧接储能蓄电池5；所述的直流负载7的DC/DC变流器的一侧接直流配电线路1，另一侧接直流负载7；所述的交流负载6的DC/AC逆变器的直流侧接入直流配电线路1，交流侧接交流负载6；所述的接入大电网的AC/DC。
15、整流/逆变装置2的直流侧接入直流配电线路1，交流侧接大电网；风力发电装置3和光伏发电装置4向直流配电线路1输入电能，直流负载7和交流负载6从直流配电线路1吸收电能。0014其中，直流配电线路1、至少一个带AC/DC整流器的风力发电装置3、至少一个带相应DC/DC变流器的光伏发电装置4、储能蓄电池5及其相应的DC/DC变流器、至少一个带相应DC/DC变流器的直流负载7、至少一个带相应DC/AC逆变器的交流负载6、微网控制系统8构成微网；所述的微网控制系统8控制微网、大电网的工作方式如下微网、大电网并网运行微网和大电网相连，微网内的总负载大于微网内的总发电功率时，接入大电网的AC/DC整流/逆变装置向微网供电；微网内的总发电功率大于微网内的总负载时，接入大电网的AC/DC整流/逆变装置从微网中接受功率；微网孤立运行微网控制系统控制储能蓄电池、可控的负载（交流负载、直流负载），使微网内的总发电功率与微网内的总负载平衡。说明书CN102025155ACN102025169A1/1页6图1说明书附图CN102025155A。