[发明专利]直交流混合微电网系统及其控制策略

说明书

本发明涉及一种新型直交流混合微电网系统及其控制策略，包括光伏发电单元、市电电网、储能单元、新型交流不间断变换器、电容单元、直流负载、交流负载和监控单元，所述光伏发电单元通过一第一单向DC/DC变换器连接至直流母线；所述市电电网通过一双向AC/DC变换器连接至直流母线；所述储能单元通过一双向DC/DC变换器连接至直流母线；所述直流负载通过一第二单向DC/DC变换器连接至直流母线；所述新型交流不间断变换器输入端连接至直流母线和市电电网，输出端连接所述交流负载；所述电容单元连接至直流母线；所述监控单元通信连接双向AC/DC变换器，实现上级电网对微电网的调度；通过新型交流不间断变换器维持交流负载长时间不间断运行。

技术领域

本发明涉及微电网系统领域，具体涉及一种直交流混合微电网系统及其控制策略。

背景技术

随着国民经济的快速增长，电力需求飞快增长，在能源需求不环境保护的双重压力下，国际上已将更多的目光投向了即可提高传统能源利用效率又能充分利用各种可再生能源的分布式发电相关技术领域，但是分布式发电技术有电压不稳、功率波动大等弊端，会对居民用电、上级电网的安全和调峰产生严重的影响。

微电网技术很好地解决了分布式发电技术弊端，微电网是指由分布式电源、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制和管理的自治系统，微电网技术代表了未来分布式能源供应系统发展趋势，是未来智能配用电系统的重要组成部分，对于推进节能减排和实现能源可持续发展具有重要意义。

微电网从网架结构和供电方式上可分为交流微电网、直流微电网和交直流混合微电网。目前，交流微电网仍然是微电网的主要形式，分布式电源、储能装置等均连接至交流母线，通过并网开关连接至大电网，随着微电网的不断发展，交流微电网存在的不足越发明显，这就促进了直流微电网的研究与发展。直流微电网不需要对电压的相位和频率进行跟踪，更加适合微源与负载的接入，随着数字社会的发展，直流用电设备越来越多，未来将会出现直流与交流设备共享市场的格局，为了降低单纯的交流/直流微电网在应用中因多重AC/DC或DC/AC变换带来的功率损耗、谐波电流及控制难度，也为了可再生能源和用电设备更好地接入微电网，交直流混合微电网得到了国内外的重视。

交直流混合微电网既含有交流母线又含有直流母线，既可以直接向交流负荷供电又可以直接向直流负荷供电，但从整体结构上来分析，传统的交直流混合微电网本质上仍属于交流微电网，直流微电网只是看作一个独特的电源通过电力电子逆变器接入交流母线。

因此，有必要提出一种直交流混合微电网系统的方案，它是以直流微电网系统为基础，扩展为直交流混合微电网系统，既具有直流微电网可控性高、效率高等优势为直流负载提供必要的电能，又能保证交流重要负载的不间断运行，而这也将极大推动分布式光伏发电技术及直流微电网技术的推广应用。

发明内容

本发明的主要目的在于针对上述问题，提供一种直交流混合微电网系统及其控制策略。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种直交流混合微电网系统,包括光伏发电单元、市电电网、储能单元、交流不间断变换器、电容单元、直流负载、交流负载和监控单元，所述光伏发电单元通过一第一单向DC/DC变换器连接至直流母线，所述市电电网通过一双向AC/DC变换器连接至直流母线，所述储能单元通过一双向DC/DC变换器连接至直流母线，所述直流负载通过一第二单向DC/DC变换器连接至直流母线，所述交流负载通过所述交流不间断变换器连接至直流母线及所述市电电网，所述电容单元作为能量缓冲单元连接至直流母线，所述监控单元通信连接所述双向AC/DC变换器,实现上级电网对微电网的调度。

在本发明的较佳实施例中，所述交流不间断变换器包括逆变器、静态切换开关和防反二极管，所述交流不间断变换器的输入端连接至直流母线和所述市电电网，其输出端连接所述交流负载，所述交流不间断变换器用于维持交流负载长时间不间断运行。