[发明专利]一种基于交流母线技术的通信基站微电网结构及控制方法

权利要求书

1.一种交流母线技术的通信基站微电网结构及控制方法，包括多个发电单元、储能系统、负载以及基于基站微电网交流母线的配电线路，还包括控制系统；所述发电单元包括公共电网、储能电池及其DC/AC变换模块、光伏发电系统及其DC/AC变换模块和离网AC/DC变换模块、风力发电系统及其AC/AC变换模块；所述负载包括不间断通信负载、工频交流一般负载、可控负载、可调负载及储能电池充电AC/DC变换模块；配电线路包括直流配电线路和交流配电线路；控制系统包括源荷平衡控制模块、功率控制模块及远程信息通信模块；

其控制方法为：源荷平衡控制模块通过检测电网进线处电压、电流矢量，计算出四象限功率值，通过调节分布式电源、储能系统和可控负载的输入输出功率，达到微网内能量发储用平衡；在失去配电网供电的情况下，通过功率控制模块调节分布式电源和储能系统工作模式，使微电网在可控时间内过渡到离网模式运行；负载匹配模块实时计算电网三相负荷大小，自动分配微电网分布式电源和负载接入相线，补偿电网三相不平衡度；

其中，所述的光伏发电系统及其DC/AC变换模块，并网出线端通过可控开关K2和负载匹配模块连接至微网交流母线，离网出线端通过可控开关K1连接离网AC/DC变换模块输入端，离网AC/DC变换模块输出端连接至-48V直流母线；

所述的风力发电系统及其AC/AC变换模块输出通过可控开关K3和负载匹配模块连接至微网交流母线；

所述的储能电池及其逆变DC/AC变换器并网出线端通过可控开关K5和负载匹配模块连接至微网交流母线，离网出线端通过可控开关K4连接离网负载；所述的储能电池及其充电AC/DC变换器通过可控开关K6和负载匹配装置连接至微网交流母线；

所述的可控负载和可调负载分别通过可控开关K7、K8连接至微网交流母线。

2.如权利要求1所述的交流母线技术的通信基站微电网结构，其特征在于，所述的光伏DC/AC变换器为离并网一体DC/AC变换模块，具有有功功率和无功功率调节功能，为单相或多相DC/AC变换器。

3.如权利要求2所述的多相DC/AC变换器，其特征在于，其中一相DC/AC模块可为非隔离单相并离网方式，其余各相DC/AC模块为隔离型单相并网方式。

4.如权利要求1所述的交流母线技术的通信基站微电网结构，其特征在于，所述的离网AC/DC模块是满足通信基站电源标准要求的标准化AC/DC模块，离网AC/DC模块可以并联扩展其输出功率，扩展后总输出功率小于光伏发电系统及其DC/AC变换模块的输出功率。

5.如权利要求1所述的交流母线技术的通信基站微电网结构，其特征在于，所述的储能DC/AC变换器为离并网一体DC/AC变换模块，具有有功功率和无功功率调节功能，为单相或多相DC/AC变换器。

6.如权利要求1所述的交流母线技术的通信基站微电网结构，其特征在于，所述的储能电池可以为铅酸电池、铅碳电池、锂电池、燃料电池或超级电容器等电储能单元，直流电压范围为48V_dc~1000V_dc。

7.如权利要求1所述的交流母线技术的通信基站微电网控制方法，其特征在于，所述的源荷平衡控制模块通过检测公共配电网进线处电压和电流矢量，计算出四象限功率值，当检测出微电网能量流向公共配电网时，功率控制模块通过开闭K6、K7、K8动态调节微网内负载，并实时调节分布式电源和储能电池及DC/AC变换器输出功率达到微网发储用平衡。

8.如权利要求1所述的交流母线技术的通信基站微电网控制方法，其特征在于，功率控制模块通过源荷平衡控制模块检测电网进线处电压获得当前电网状态，当检测到电网断电时，在20ms~9999s内断开K2、K3,闭合K1、K4，微电网自动进入离网模式；当检测到电网有电时，功率控制模块在20ms~9999s内断开K1、K4，闭合K2、K3微电网自动微网进入并网模式。