中國儲能網訊：今天為您介紹一種基于多端口直流變電站的直流微電網系統(tǒng)，該發(fā)明專利由上海電機學院申請。
一種基于多端口直流變電站的直流微電網系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括區(qū)域型直流微電網模塊以及多個直流微電網單元1-n，該區(qū)域型直流微電網模塊由分布式能源發(fā)電、儲能、負載通過多端口直流變電站組成，多個直流微電網單元1-n通過該區(qū)域型直流微電網模塊的多端口直流變電站實現互聯。
發(fā)明技術背景及技術實現：
隨著環(huán)境污染及能源危機等問題的突出，清潔能源和可再生能源將成為未來主要 能量供應來源。由于分布式能源大部分是以直流的形式發(fā)電且發(fā)電過程具有交大的波動 性，因此，需采用新型的電網結構與相關的技術設備來更好的適應分布式新能源的接入并 滿足電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、靈活性及可靠性等要求。相對于交流網來講，直流微網能夠滿足新 能源接入并具有線路成本低、輸電能力強、控制簡單、轉化效率高等特點。因此，直流輸電技術與直流微電網技術在國內外引起來廣泛的研究并取得了一定的研究成果。
目前，有學者研究了基于海上風電的直流變電站及其主從控制策略，但這些變電 站及其主從控制策略存在能源結構單一，不能實現能源的合理利用的缺點;有學者針對直 流微電網研究了雙輸入變換器的結構及工作原理，但沒有分析其在實際中的應用;也有學 者研究了單個的直流微電網的控制策略，但不能實現多電壓等級直流微電網的互聯。此外， 通過采用多個直流變換器來實現多個電壓等級的直流微電網互聯存在控制復雜、成本高等缺點。
為克服上述現有技術存在的不足，本發(fā)明之目的在于提供一種基于多端口直流變 電站的直流微電網系統(tǒng)，其可最大限度的消納分布式能源發(fā)電，并通過對能量的協(xié)調控制 實現能源的合理利用。
本發(fā)明之另一目的在于提供一種基于多端口直流變電站的直流微電網系統(tǒng)，其具 有故障隔離的優(yōu)點，可在節(jié)約成本的基礎上實現直流微電網多電壓等級的互聯。
為達上述及其它目的，本發(fā)明提出一種基于多端口直流變電站的直流微電網系 統(tǒng)，該系統(tǒng)包括區(qū)域型直流微電網模塊以及多個直流微電網單元1-n，該區(qū)域型直流微電網 模塊由分布式能源發(fā)電、儲能、負載通過多端口直流變電站組成，多個直流微電網單元1-n 通過該區(qū)域型直流微電網模塊的多端口直流變電站實現互聯。
進一步地，該區(qū)域型直流微電網模塊包括：
若干直流變換器，每個直流變換器均具有輸入端口與輸出端口，各直流變換器并 聯連接至直流母線，每個直流微電網單元連接一直流變換器;
分布式能源發(fā)電模組，通過直流變換器接入直流母線電壓;
儲能單元，通過直流變換器接入直流母線;
直流負載，通過直流變換器接入直流母線。
進一步地，該分布式能源發(fā)電模組包括光伏發(fā)電及風力發(fā)電。
進一步地，該光伏發(fā)電經過一直流變換器接入直流母線電壓，該風力發(fā)電經不控整流后通過一直流變換器接入直流母線。
進一步地，各直流變換器與直流母線之間還包括保護裝置以實現故障保護。
進一步地，該保護裝置采用隔離開關與直流斷路器相配合的方式。
進一步地，該保護裝置包括隔離開關與直流斷路器，該直流斷路器包括檢測裝置、 主開關、控制單元以及輔助開關電路，該隔離開關一端連接直流變換器，另一端連接該檢測 裝置，該檢測裝置連接該控制單元、主開關與輔助電路開關，該控制單元與該輔助開關電路 連接，并控制該主開關，當該檢測裝置檢測到發(fā)生過載或短路情況時發(fā)出信號，通過該控制單元將該直流斷路器關斷。
進一步地，各直流變換器采用具有升壓、降壓功能的Buck/Boost變換器。
進一步地，該儲能單元采用超級電容實現。
進一步地，各直流微電網單元為不同電壓等級的直流微電網單元。
與現有技術相比，本發(fā)明一種基于多端口直流變電站的直流微電網系統(tǒng)通過對直 流變換器端口數的擴展實現了一種基于多端口直流變電站的直流微電網系統(tǒng)，可最大限度 的消納分布式能源發(fā)電，并通過對能量的協(xié)調控制實現能源的合理利用，本發(fā)明實現了不 同類型的分布式電源的接入及多電壓等級的直流微電網的互聯，將適應于未來直流大電網 的建設，為跨國性直流環(huán)形電網的建設打下了良好的基礎，此外，本發(fā)明還具有故障隔離的優(yōu)點，可在節(jié)約成本的基礎上實現直流微電網多電壓等級的互聯。
發(fā)明具體情況：
1.一種基于多端口直流變電站的直流微電網系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括區(qū)域型直流微電網模塊以及多個直流微電網單元1-n，該區(qū)域型直流微電網模塊由分布式能源發(fā)電、儲能、負載通過多端口直流變電站組成，多個直流微電網單元1-n通過該區(qū)域型直流微電網模塊的多端口直流變電站實現互聯。
2.如權利要求1所述的一種基于多端口直流變電站的直流微電網系統(tǒng)，其特征在于，該區(qū)域型直流微電網模塊包括：若干直流變換器，每個直流變換器均具有輸入端口與輸出端口，各直流變換器并聯連接至直流母線，每個直流微電網單元連接一直流變換器；分布式能源發(fā)電模組，通過直流變換器接入直流母線電壓；儲能單元，通過直流變換器接入直流母線；直流負載，通過直流變換器接入直流母線。
3.如權利要求2所述的一種基于多端口直流變電站的直流微電網系統(tǒng)，其特征在于：該分布式能源發(fā)電模組包括光伏發(fā)電及風力發(fā)電。
4.如權利要求3所述的一種基于多端口直流變電站的直流微電網系統(tǒng)，其特征在于：該光伏發(fā)電經過一直流變換器接入直流母線電壓，該風力發(fā)電經不控整流后通過一直流變換器接入直流母線。
5.如權利要求4所述的一種基于多端口直流變電站的直流微電網系統(tǒng)，其特征在于：各直流變換器與直流母線之間還包括保護裝置以實現故障保護。
6.如權利要求5所述的一種基于多端口直流變電站的直流微電網系統(tǒng)，其特征在于：該保護裝置采用隔離開關與直流斷路器相配合的方式。
7.如權利要求5所述的一種基于多端口直流變電站的直流微電網系統(tǒng)，其特征在于：該保護裝置包括隔離開關與直流斷路器，該直流斷路器包括檢測裝置、主開關、控制單元以及輔助開關電路，該隔離開關一端連接直流變換器，另一端連接該檢測裝置，該檢測裝置連接該控制單元、主開關與輔助電路開關，該控制單元與該輔助開關電路連接，并控制該主開關，當該檢測裝置檢測到發(fā)生過載或短路情況時發(fā)出信號，通過該控制單元將該直流斷路器關斷。
8.如權利要求7所述的一種基于多端口直流變電站的直流微電網系統(tǒng)，其特征在于：各直流變換器采用具有升壓、降壓功能的Buck/Boost變換器。
9.如權利要求7所述的一種基于多端口直流變電站的直流微電網系統(tǒng)，其特征在于：該儲能單元采用超級電容實現。
10.如權利要求1所述的一種基于多端口直流變電站的直流微電網系統(tǒng)，其特征在于：各直流微電網單元為不同電壓等級的直流微電網單元為不同電壓等級的直流微電網單元。
