專利名稱：一種微型直流電網的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及分布式發電裝置供電電網領域，特別與一種微型直流電網的系統結構有關。
背景技術：
近年來，分布式發電(Distributed Generation，簡稱DG)技術以其獨有的環保性和經濟性引起人們越來越多的關注。英國、美國、日本等發達國家，在進行能源結構調整過程中，已經把技術放在了相當重要的位置上。在我國，充足保障電力供應對經濟的持續發展必將起到決定性作用，在已經建立中央電站及電網的基礎上，大力發展技術將是我國電力系統未來發展的必然趨勢。DG是指某些中小型發電裝置靠近用戶側安裝，它既可獨立于公共電網直接為少量用戶提供電能，也可將其接入配電網絡，與公共電網一起共同為用戶提供電能。它是以資源和環境效益最大化、以能源利用效率最優化確定方式和容量的新型能源系統。DG電源包括太陽能發電站、光伏發電系統、風力發電站、地熱發電裝置、微型燃氣輪機、柴油發電機、燃料電池、生物質發電裝置以及儲能裝置等。根據用戶群及使用目的不同，裝置可實現備用電站、電力調峰、熱電聯供電站以及邊遠地區的獨立發電等多種用途。傳統的DG電網如圖1所示，包括若干個分布式發電裝置(DG)1、一個并網逆變器2 和一個儲能裝置4，每個分布式發電裝置1串聯在一起達到一定直流電壓，再采用并網逆變器2把直流電變換成交流電再供交流負載3 (用戶的交流電器)使用，同時在交流電上并入儲能裝置4，儲能裝置4由AC/DC轉換器41和220V蓄電池組42連接而成，剩余的交流電最終并入公共電網5。這樣使系統的使用效率受到了極大的限制，整個系統的使用效率限制在 85%左右。DG的功率也大，造成電能損失也大。如果系統的使用效率不提高，勢必會增加整個系統的成本。因此，采用行之有效的供電電網才能合理、高效地使用目前還比較昂貴的太陽能電和風電等DG發電裝置。對推廣光電和風電等DG發電裝置應用有著舉足輕重的作用。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種微型直流電網，可提高DG電網的使用效率和穩定性。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下一種微型直流電網，包括若干個分布式發電裝置(DG)、若干個微型直流電源和一個并網逆變器，每個分布式發電裝置的輸出連接到對應微型直流電源的輸入，所有微型直流電源的輸出并聯在一起構成直流母線，直流負載連接到直流母線，并網逆變器的輸入連接到直流母線，并網逆變器的輸出連接到并聯的公共電網和交流負載。所述微型直流電源包括充電模塊、儲能元件和升壓型直流變換器，每個微型直流電源中充電模塊的輸入連接對應分布式發電裝置的輸出，充電模塊的輸出連接到儲能元件和升壓型直流變換器的輸入，所有微型直流電源中的升壓型直流變換器的輸出并聯在一起構成直流母線。 所述充電模塊是一個降壓型直流變換器，對分布式發電裝置進行最大功率控制。所述儲能元件是一個MV的蓄電池組。所述升壓型直流變換器的輸出電壓為220V或110V。所述微型直流電網中還包括一個監控裝置，所有分布式發電裝置、所有微型直流電源和并網逆變器均設置通信接口，通過總線與監控裝置相連。采用上述方案后，本實用新型將每個分布式發電裝置的輸出連接到對應微型直流電源的輸入，再將所有微型直流電源的輸出并聯在一起構成直流母線，這樣，就很好地避免了傳統的多個分布式發電裝置串聯時單個的損壞而造成這個系統無法供電的缺陷，提高了發電穩定性，直流母線(電壓為220V或110V)可以直接向工廠、企業、單位、家庭、電站等一些用戶直流負載供電，提高電網使用效率，避免傳統能量多次轉換(直流轉換交流，交流轉換直流再供給直流負載)帶來能量損失，并網逆變器輸出的交流仍然能滿足部分交流負載需求，同時可以把多余電能輸送給電網，從而達到電能合理充分利用，提高系統使用效率和經濟效率。


圖1是傳統分布式發電裝置的電網示意圖； 圖2是本實用新型的結構示意圖。 標號說明
分布式發電裝置1 交流負載3 AC/DC轉換器41 公共電網5 充電模塊61 升壓型直流變換器63 直流負載8
并網逆變器2 儲能裝置4 220V蓄電池組42 微型直流電源6 儲能元件62 直流母線7 監控裝置9。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型揭示了一種微型直流電網，包括若干個分布式發電裝置 (DG) 1、若干個微型直流電源6和一個并網逆變器2。分布式發電裝置(DG) 1為現有裝置，故其結構不做贅述。每個分布式發電裝置1 的輸出連接到對應微型直流電源6的輸入。微型直流電源6也為現有裝置。所有微型直流電源6的輸出并聯在一起構成直流母線7，直流負載8連接到直流母線7。微型直流電源6具體可包括充電模塊61、儲能元件 62和升壓型直流變換器63 ；充電模塊61是一個降壓型直流變換器，可對分布式發電裝置1 進行最大功率控制；儲能元件62是一個MV的蓄電池組；升壓型直流變換器63的輸出電壓為220V或IlOV ；每個微型直流電源6中，充電模塊61的輸入連接對應分布式發電裝置1 的輸出，充電模塊61的輸出連接到儲能元件62和升壓型直流變換器63的輸入，所有升壓型直流變換器63的輸出并聯在一起構成直流母線7。并網逆變器2的輸入連接到直流母線7，并網逆變器2的輸出連接到并聯的公共電網5和交流負載3。為了更好地控制整個系統，本實用新型還包括一個監控裝置，所有分布式發電裝置1、所有微型直流電源6和并網逆變器2均設置通信接口，通過總線與監控裝置9相連。本實用新型使用時具有如下優點一、將每個分布式發電裝置1的輸出先連接一個微型直流電源6再并聯在一起構成直流母線7，這樣，就可以避免傳統的多個分布式發電裝置串聯時單個的損壞而造成這個系統無法供電的缺陷，提高了發電穩定性；二、直流母線7 (電壓為220V或110V)可以向工廠、企業、單位、家庭、電站等一些用戶直流負載8直接供電，提高電網使用效率，避免傳統能量需直流轉換交流一一交流轉換直流一一再供給直流負載的多次轉換，避免多次轉換帶來能量損失；三、并網逆變器2的輸入連接到直流母線7，并網逆變器7的輸出連接到公共電網 5，并網逆變器2輸出的交流能滿足部分交流負載3需求，同時在能滿足所有供電時，可以把多余電能輸送給公共電網5，達到電能合理充分利用，從而提高系統使用效率和經濟效率；四、充電模塊61是一個降壓型直流變換器，對分布式發電裝置1進行最大功率控制，可避免分布式發電裝置1在串聯時受到外界影響(比如太陽能電池板受到樹葉陰影等一些，風力發電機轉速等)輸出不穩定等一些不良影響，而造成分布式發電裝置1無法對外輸出有用電，降低分布式發電裝置1的發電效率；同時充電模塊61 (降壓型直流變換器)能很好穩定輸出電壓，從而提高發電效率和穩定性；五、充電模塊61的輸出連接儲能元件62，在起到儲能作用的同時也穩定充電模塊 61的輸出電壓，為下級升壓型直流變換器63提高穩定直流電，從而提高分布式發電裝置1 的穩定性。儲能元件62采用24V蓄電池組，可減少電池組串聯數量，提高電池供電效率、 穩定性和安全性以及電池壽命，避免傳統多個電池串聯起來，其中一個壞掉，整批都必須換掉，造成巨大損失；六、充電模塊61輸出接到升壓型直流變換器63輸入，升壓型直流變換器63的輸出電壓為220V (或110V)，電壓提升至220V (或110V)為直流負載8提供一個常用的電壓等級同時降低電流，減少線損同時降低電纜線成本；七、分布式發電裝置1、微型直流電源6和并網逆變器2均設置通信接口，通過總線與監控裝置9相連，這樣，從發電到并網發電都能得到及時的監控，為微型電網提高系統安全和穩定。以上所述僅為本實用新型的具體實施例，并非對本案設計的限制，凡依本案的設計關鍵所做的等同變化，均落入本案的保護范圍。
權利要求1.一種微型直流電網，其特征在于包括若干個分布式發電裝置、若干個微型直流電源和一個并網逆變器，每個分布式發電裝置的輸出連接到對應微型直流電源的輸入，所有微型直流電源的輸出并聯在一起構成直流母線，直流負載連接到直流母線，并網逆變器的輸入連接到直流母線，并網逆變器的輸出連接到并聯的公共電網和交流負載。
2.如權利要求1所述的一種微型直流電網，其特征在于所述微型直流電源包括充電模塊、儲能元件和升壓型直流變換器，每個微型直流電源中充電模塊的輸入連接對應分布式發電裝置的輸出，充電模塊的輸出連接到儲能元件和升壓型直流變換器的輸入，所有微型直流電源中的升壓型直流變換器的輸出并聯在一起構成直流母線。
3.如權利要求2所述的一種微型直流電網，其特征在于所述充電模塊是一個降壓型直流變換器。
4.如權利要求2所述的一種微型直流電網，其特征在于所述儲能元件是一個MV的蓄電池組。
5.如權利要求2所述的一種微型直流電網，其特征在于所述升壓型直流變換器的輸出電壓為220V或110V。
6.如權利要求1所述的一種微型直流電網，其特征在于所述微型直流電網中還包括一個監控裝置，所有分布式發電裝置、所有微型直流電源和并網逆變器均設置通信接口，通過總線與監控裝置相連。
專利摘要本實用新型公開一種微型直流電網，包括若干個分布式發電裝置(DG)、若干個微型直流電源和一個并網逆變器，每個分布式發電裝置的輸出連接到對應微型直流電源的輸入，所有微型直流電源的輸出并聯在一起構成直流母線，直流負載連接到直流母線，并網逆變器的輸入連接到直流母線，并網逆變器的輸出連接到并聯的公共電網和交流負載。本實用新型可提高DG電網的使用效率和穩定性。
文檔編號H02J1/12GK202268697SQ20112034377
公開日2012年6月6日 申請日期2011年9月14日 優先權日2011年9月14日
發明者肖艷義 申請人:廈門藍溪科技有限公司