[发明专利]波能集群发电直流微电网系统实验平台

权利要求书

1.一种波能集群发电直流微电网系统，其特征在于，所述系统包括负载单元、母线和至少一个微电网节点系统，所述微电网节点系统包括第一微电网子节点系统、通讯单元和第二微电网子节点系统，所述负载单元和所述微电网节点系统连接于所述母线；

所述第一微电网子节点系统从所述通讯单元获取所述第二微电网子节点系统的状态信息，所述第二微电网子节点系统从所述通讯单元获取所述第一微电网子节点系统的状态信息；

所述第一微电网子节点系统和所述第二微电网子节点系统根据所述状态信息，差额分配第一微电网子节点系统的输出功率和所述第二微电网子节点系统的输出功率，且所述第一微电网子节点系统的输出功率和所述第二微电网子节点系统的输出功率之和与所述负载单元的功率匹配。

2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述第一微电网子节点系统包括：波能发电机、控制单元、储能单元、AC/DC整流器、DC/DC变流器、电压电流采集调理电路和开关驱动电路，所述控制单元用于通过接收所述电压电流采集调理电路反馈的DC/DC变流器信息并控制所述开关驱动电路，所述DC/DC变流器与所述电压电流采集调理电路相连接，所述DC/DC变流器与所述开关驱动电路相连接，所述DC/DC变流器与所述储能单元相连接，所述开关驱动电路与所述控制单元相连接，所述电压电流采集调理电路与所述控制单元相连接，所述波能发电机通过AC/DC整流器与所述DC/DC变流器相连接。

3.根据权利要求2所述系统，其特征在于，所述波能发电机包括直驱式波能发电机，所述直驱式波能发电机用于通过海浪上下的往复运动直接驱动浮子和动子运行，产生频率和幅值均随动子速度变化的三相交变电流。

4.根据权利要求2所述系统，其特征在于，所述控制单元包括半实物仿真平台和嵌入式控制器，所述半实物仿真平台用于将产生的控制信号通过外部硬件接口输出到所述嵌入式控制器，所述嵌入式控制器用于输出占空比可变的高频PWM控制信号。

5.根据权利要求2或3所述系统，其特征在于，所述储能单元包括能量型储能器和功率型储能器，所述功率型储能器用于提供瞬时的大功率需求，所述能量型储能器用于提供持续的电流输入或输出。

6.根据权利要求5所述系统，其特征在于，所述AC/DC整流器包括三相全桥不可控AC/DC整流器，所述三相全桥不可控AC/DC整流器用于将所述波能发电机输出的三相交变电流进行不可控整流后输出脉动直流电。

7.根据权利要求6所述系统，其特征在于，所述DC/DC变流器包括第一子变流器、第二子变流器和第三子变流器，所述第一子变流器位于所述三相AC/DC整流器后端，用于将脉动直流电升压或降压；

所述第二子变流器位于所述储能单元之后，用于若所述母线电压高于预设值，所述第二子变流器工作于Buck模式，储能单元充电吸收功率，若所述母线电压低于预设值，所述第二子变流器工作于Boost模式，储能单元放电释放功率；

所述第三子变流器位于所述负载单元与所述母线之间，用于调节所述负载单元前端的电压，以接入各类对电压值要求不同的所述负载单元。

8.根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述电压电流采集调理电路用于采集所述DC/DC变流器输出端电压、所述DC/DC变流器中的电感的电流以及所述母线中的电压和电流，并将所述采集得到的信号发送到所述控制单元的外部硬件接口。

9.根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述开关驱动电路用于接收所述嵌入式控制器生成的PWM控制信号，并将所述控制信号转换为所述开关驱动电路的工作电压。

10.一种波能集群发电直流微电网实验平台，其特征在于，所述平台包括权利要求1-9任一项所述系统，所述平台用于研究直驱波能发电机MPPT控制、母线电压控制策略、负载功率分配的协调控制、微电网系统能量管理策略研究、波能发电的功率波动平抑研究、分布式储能的荷电状态均衡控制、直流微电网群协调控制及优化研究或区域波能集群发电与同步供电研究。