[发明专利]一种交直流混合微网及控制方法

说明书

本发明提供了一种交直流混合微网及控制方法，包括：直流母线模块、低压交流母线模块和电能路由器；所述直流母线模块与所述电能路由器连接；所述低压交流母线模块与所述电能路由器连接；所述电能路由器与交直流混合微网外部的高压交流电网连接；所述低压交流母线模块，用于在并网模式或孤岛模式时，通过所述电能路由器和所述高压交流电网维持低压交流母线模块的电压和频率平衡；所述直流母线模块，用于在并网模式或孤岛模式时，进行电压自控制，当从并网模式切换到孤岛模式，进行缺额功率的平抑，本发明通过交直流混合微网实现了交直流的混合供电，满足不同类型的分布式电源的接入和负荷需求，具备非常广阔的应用场景。

技术领域

本发明属于综合能源及智能电网运行技术领域，具体涉及一种交直流混合微网及控制方法。

背景技术

能源是现代社会运行的基本动力，目前能源行业面临巨大的挑战和机遇，风能、光伏等可再生能源得到快速发展，其分布广泛、发展潜力大，但是存在能量密度低、稳定性差等问题。氢能作为二次能源，拥有来源多样、便于储运、应用广泛等优势，因此氢能、风光等可再生能源以及区域内其他电、热、气等多种能源的组成的微网结合利用将成为未来能源发展的趋势。同时，现有微电网方式主要采用交流母线结构，但是随着直流型电源和负载的增多，在直流母线上直接连接上各种分布式新能源、储能装置以及负荷，能够简化结构、提高效率。但是目前电网中还是以交流电网为主，因此含风光储氢等综合能源系统的交直流混合微网系统能够实现较好地利用清洁能源，同时具备一定的兼容性和灵活性。

目前，基于含风光储氢等综合能源系统的交直流混合微网的研究尚处于起步阶段，研究方向多以规划或者调度为主。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种交直流混合微网，包括：直流母线模块、低压交流母线模块和电能路由器；

所述直流母线模块与所述电能路由器连接；

所述低压交流母线模块与所述电能路由器连接；

所述电能路由器与交直流混合微网外部的高压交流电网连接；

所述低压交流母线模块，用于在并网模式或孤岛模式时，通过所述电能路由器和所述高压交流电网维持低压交流母线模块的电压和频率平衡；

所述直流母线模块，用于在并网模式或孤岛模式时，进行电压功率自控制，当从并网模式切换到孤岛模式，进行缺额功率的平抑。

优选的，所述直流母线模块，包括：风电机组单元、光伏列阵单元、储能单元、电制氢单元、燃料电池单元和直流负荷单元和直流母线；

所述风电机组单元、光伏列阵单元、储能电池单元、电制氢单元、燃料电池单元和直流负荷单元分别与所述直流母线连接；

所述直流母线与所述电能路由器连接；

当所述交直流混合微网处于并网运行时，通过所述储能电池单元对所述直流母线模块的电压功率进行控制；

当所述直流混合微网处于孤岛运行时，通过所述储能电池单元对缺额功率进行平抑控制。

优选的，所述风电机组单元至少包括：风电机组、交直变换器和第一直流变换器，所述风电机组与所述交直变换器连接，所述交直变换器与所述第一直流变换器连接，所述第一直流变换器与所述直流母线连接；

所述光伏列阵单元至少包括光伏阵列和第二直流变换器，所述光伏阵列与所述第二直流变换器连接，所述第二直流变换器与所述直流母线连接；

所述储能电池单元至少包括储能电池和双向直流变换器，所述储能电池与所述双向直流变换器连接，所述双向直流变换器与所述直流母线连接；

所述电制氢单元至少包括电制氢装置和第三直流变换器，所述电制氢装置与所述第三直流变换器连接，所述第三直流变换器与所述直流母线连接；