[实用新型]单向下行并网式直流微电网

说明书

技术领域

本实用新型属于新能源应用和供配电技术领域，尤其涉及一种与大电网相连接直流微电网。 

背景技术

在能源紧缺与环境污染的双重压力下，近年来新型可再生能源分布式发电技术在研究、开发与利用上都取得了长足的进步，新型可再生能源是指风力发电、光伏发电、微型燃气轮机等各种分布式发电装置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的一种有效途径。但是可再生能源属于分布式、间隙性能源，其能量来源不够稳定，要想获得稳定的供电必须与大电网连接从大电网获得能源的补充保证新能源供电的可靠性，两个电网的并网必须满足同频、同相、同压的条件，大量分布式电源的并入改变原配电网的潮流方向，给电压调节、继电保护、网损、电网规划有传统控制装置等带来很多技术上难以克服的问题，因此大电网对并入自身的小型发电站有着严格的技术要求与并网条件限制，对于一些小型、超小型新能源分布式发电系统完全没有并网的条件与可行性，这就使得小型或超小型的新能源发电系统的应用受到了极大的限制而无法推广，成为可再生能源发展的最大障碍。 

因此，当前需要一种新的技术方案以解决上述问题。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：解决新能源分布式发电系统与大电网并网时必须满足的同频、同相、同压等多种多样的严格技术条件，降低或免除电网的并网成本保证微电网供电的可靠性，提高新能源可再生能源发电的利用 率，实现低碳节能减排的宗旨。 

本实用新型所要解决其技术问题采用的技术方案是采用单向下行并网式直微电网，它由直流母线、同步整流器、DC/DC单向变流器1、电机侧变流器、DC/AC变流器、DC/DC单向变流器2、双向DC/DC变流器和保护装置组成；同步整流器、DC/DC单向变流器1、电机侧变流器三者的输出端与直流母线相连接，DC/AC变流器、DC/DC单向变流器2、双向DC/DC变流器三者的输入端与直流母线相连接，保护装置与直流母线相连接。 

同步整流器的输入端与大电网相连接，大电网的电流经过同步整流器整流成直流电后直接输送到微电网的直流母线，；DC/DC单向变流器1的输入端与太阳能光伏发电站相连接，光伏电站发出的电能经过DC/DC单向变流器1变换后送给直流母线；风力发电、微型燃气发电机等各种新能源的发电项目发出的电能都送到电机侧变流器进行变换成一定规格的电能后送给直流母线集中汇流后输送给用电器使用。接在母线上的双向DC/DC变流器另一头可以接储存电能的装置，如蓄电池、超级电容等等能贮存电能的设备；DC/DC单向变流器2将来自母线电流变换成直流负载所需要的电压等级供负载使用，DC/AC变流器把母线直流电变换成交流电输出给三相或单相交流负载使用。 

使用本实用新型的优点与可取得的有益之处是大电网的电能通过整流成直流电提供给微电网实现两网合并，微电网与大电网之间没有频率、相位关系也不向大电网输电，大电网的电能只有下行没有上行，微电网仅作为大电网的一个负载形式存在，故不存在并网的技术风险与要求，大电网也不会向微电网收取并网费用，大大节约了微电网的建造成本与运营成本，使得小型、超小型新能源发电应用成为可能；所有新能源发电设施所发出的电能一律转变成直流后汇入母线，并网汇流技术简单可靠，适合低成本运作。 

附图说明

附图本实用新型单向下行并网式直流微电网结构图。 

具体实施方式

参阅附图大电网的电流经过同步整流器整流成直流送给微电网直流母线，同步整流输出电压定在直流微电网的额定电压，微电网的光伏发电、风力发电、微型燃气发电等新能源发电装置发出的电流分别经过DC/DC单向变流器、电机侧变流器把发出的电能转换成比微电网额定电压略高的直流电压输给微电网；在母线的另一侧DC/AC变流器、DC/DC单向变流器2等把直流电转换为用电器所需的交流电或不同等级的直流电送到用电器使用。当新能源发出的电能多于负载消耗的电能时，双向DC/DC变流器吸收电能，把电能送给外接的储能装置如蓄电池、超级电容等，当电能不够造成母线电压下跌时，变流器把储能装置中的电能释放出来转换为电能送到母线供负载使用，如果出现发电量过大，储能装置已储满电能等情况时，保护装置会起来启动，通过泄荷电阻释放保证了电网的安全。 

当新能源发电与足与储能装置释放完储存的能量电能尚不足负载使用时，母线电压因此会下降，降到额定电压以下时，大电网通过同步整流器整流后的电能就能自动补充母线，保证了微电网的连续供电。