新發(fā)明：智能直流微電網(wǎng)系統(tǒng)

發(fā)布日期：2017-11-14 來源：網(wǎng)絡(luò) 瀏覽次數(shù)：637

智能直流微電網(wǎng)系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)新能源發(fā)電領(lǐng)域。智能直流微電網(wǎng)系統(tǒng)，包括電源模塊、負(fù)荷模塊、儲能模塊、并網(wǎng)控制器、智能直流微電網(wǎng)連接功率電路、智能直流微電網(wǎng)通信總線、智能直流微電網(wǎng)預(yù)測和優(yōu)化控制模塊、監(jiān)控模塊。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)充分發(fā)揮微電網(wǎng)分布式控制的優(yōu)點(diǎn)，從而提高微電網(wǎng)可靠性，并改善微電網(wǎng)雙向信息通訊能力和系統(tǒng)可擴(kuò)展性。

智能直流微電網(wǎng)系統(tǒng)，包括電源模塊、負(fù)荷模塊、儲能模塊、并網(wǎng)控制器、智能直流微電網(wǎng)連接功率電路、智能直流微電網(wǎng)通信總線、智能直流微電網(wǎng)預(yù)測和優(yōu)化控制模塊、監(jiān)控模塊。所述的電源模塊、負(fù)荷模塊、儲能模塊、并網(wǎng)控制器、智能直流微電網(wǎng)連接功率電路、智能直流微電網(wǎng)通信總線、智能直流微電網(wǎng)預(yù)測和優(yōu)化控制模塊、監(jiān)控模塊在一種智能直流微電網(wǎng)系統(tǒng)中數(shù)量為一個及以上。

所述的電源模塊用于向智能直流微電網(wǎng)系統(tǒng)提供電能，包括分布式電源及與其相連的最大功率跟蹤器。所述的最大功率跟蹤器集成有電壓電流傳感器模塊、微控制器模塊、CAN總線通信模塊和故障處理模塊。

所述的負(fù)荷模塊包括負(fù)荷、變換器，變換器與負(fù)荷相連。所述的變換器集成有電壓電流傳感器模塊、微控制器模塊、CAN總線通信模塊和故障處理模塊。所述的負(fù)荷指任選不可控負(fù)荷或可控負(fù)荷之一，所述的變換器指任選DC/DC變換器或DC/AC變換器之一。

所述的儲能模塊用于通過電能儲存或釋放調(diào)節(jié)智能直流微電網(wǎng)系統(tǒng)功率平衡，包括蓄電池、超級電容等儲能裝置和雙向DC/DC變換器，雙向DC/DC變換器分別與蓄電池、超級電容等儲能裝置相連。所述的雙向DC/DC變換器集成有電壓電流傳感器模塊、微控制器模塊、CAN總線通信模塊和故障處理模塊。

所述的并網(wǎng)控制器可選用雙向DC/AC控制器，用于調(diào)節(jié)直流微電網(wǎng)系統(tǒng)的功率平衡，并且用于智能直流微電網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)或孤島運(yùn)行狀態(tài)的控制。所述的雙向DC/AC控制器集成有電壓電流傳感器模塊、微控制器模塊、CAN總線通信模塊和故障處理模塊。

所述的智能直流微電網(wǎng)連接功率電路用于智能直流微電網(wǎng)系統(tǒng)電源模塊、負(fù)荷模塊、儲能模塊和并網(wǎng)控制器之間的連接，并用于智能直流微電網(wǎng)系統(tǒng)電源模塊、負(fù)荷模塊、儲能模塊和并網(wǎng)控制器之間的電能傳輸。

所述智能直流微電網(wǎng)通信總線用于電源模塊、負(fù)荷模塊、儲能模塊、并網(wǎng)控制器、智能直流微電網(wǎng)預(yù)測和優(yōu)化控制模塊和監(jiān)控模塊之間的高速雙向信息通信。

所述智能直流微電網(wǎng)預(yù)測和優(yōu)化控制模塊用于預(yù)測和優(yōu)化電源模塊、負(fù)荷模塊和儲能模塊運(yùn)行狀態(tài)。所述智能直流微電網(wǎng)預(yù)測和優(yōu)化控制模塊使用預(yù)測和優(yōu)化算法得到實(shí)時控制指令和預(yù)測控制指令，并通過智能直流微電網(wǎng)通信總線發(fā)送給電源模塊、負(fù)荷模塊和儲能模塊。

所述監(jiān)控模塊包括監(jiān)控硬件和監(jiān)控軟件，硬件根據(jù)使用需求任意選擇PC機(jī)或者服務(wù)器;軟件包括智能直流微電網(wǎng)預(yù)測和優(yōu)化控制模塊算法和智能直流微電網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)控人機(jī)交互軟件平臺。

所述的最大功率跟蹤器、變換器、雙向DC/AC控制器和雙向DC/DC變換器均集成有電壓電流感器模塊、微控制器模塊、故障處理模塊，用于直流微電網(wǎng)電能質(zhì)量控制、故障動作等暫態(tài)控制，充分發(fā)揮智能直流微電網(wǎng)系統(tǒng)分布式控制的優(yōu)勢，并且能夠提高直流微電網(wǎng)可靠性。所述的最大功率跟蹤器、變換器、雙向DC/AC控制器和雙向DC/DC變換器均集成有CAN總線通信模塊，集成的CAN總線通信模塊通過直流微電網(wǎng)通信總線相連接，能夠改善智能直流微電網(wǎng)系統(tǒng)的雙向信息通信能力和系統(tǒng)的擴(kuò)展性。所述智能直流微電網(wǎng)預(yù)測和優(yōu)化控制模塊生成的優(yōu)化指令包括實(shí)時指令和預(yù)測指令。通信正常時，智能直流微電網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時指令運(yùn)行;當(dāng)通信故障時，智能直流微電網(wǎng)系統(tǒng)能根據(jù)預(yù)測指令繼續(xù)運(yùn)行，改善傳統(tǒng)直流微電網(wǎng)可靠性。

申請人：北京理工大學(xué)

發(fā)明人：馬中靜陸志成段宏邵云峰楊楠汪小娟

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