一种应用于现代建筑的非逆变型光储直流微电网系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及微电网系统，尤其涉及一种应用于现代建筑的非逆变型光储直流微电网系统。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的快速增长，电力需求增长迅速，很长一段时间以来电力部门都主要以建设大型的发电厂、超高压远距离输电线路作为解决方案，但是其投资大、建设周期长、环境污染等弊端也日益凸显。同时，近年来几次大规模停电的事故也让人们意识到集中式供电系统的脆弱性。分布式发电技术(distributed generat1n，DG)正是在这种情况下应运而生。
[0003]分布式发电技术(DG)具有灵活、小型、分散、靠近用户侧等特点，可以有效地提高用户用电可靠性和减少输电损耗。但是分布式发电技术有电压不稳、功率波动大等弊端，会对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和大电网的矛盾。微电网是指将微型电源、负荷和储能装置结合在一起的电网形式，它作为一个独立的整体，可以并网运行，也可以孤岛模式运行。
[0004]将光伏、储能以及负荷结合在一起，被称为光储微电网，而光伏材料的特殊性使得光储微电网可以很好地应用在现代建筑中。针对现代建筑中越来越多的直流负荷，如直流照明、直流空调、直流冰箱、直流充电粧等等，光储微电网采用直流母线传输形式比交流母线有更好的电能质量、更少的电能损耗等优点。随着直流家电等技术的推广和光伏发电技术的大规模应用，光储直流微电网有着广阔的发展空间。
[0005]直流微电网运行方式主要有并网运行和孤岛运行。传统的并网运行是指微网通过市电整流从大电网吸收功率又通过逆变环节向大电网输送功率，这种方式可以很好地保证微网中负载的用电可靠性以及微电网电能质量，但是在逆变运行形式下直流微电网会对上级配电网带来较大冲击，根本上改变了配电网络的单向潮流，会有电压调节、功率波动、非计划孤岛等新问题。而孤岛运行方式是指微电网依靠内部的微电源和储能系统独立给内部负荷供电，与上级电网没有公共连接点，这种运行方式对于供电可靠性要求很高，所以需要大规模储能系统，而且其长期充放电会减少储能系统寿命，在考虑储能系统经济性的情况下，孤岛运行的直流微电网还得不到广泛应用。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型提供了一种应用于现代建筑的非逆变型光储直流微电网系统，其克服了【背景技术】中所述的现有技术的不足。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0008]—种应用于现代建筑的非逆变型光储直流微电网系统，它包括直流母线、光伏发电单元、储能单元、市电供电单元、能量管理单元和负载，所述光伏发电单元通过单向DC/DC整流模块与直流母线相连，所述市电供电单元通过单向AC/DC整流模块与直流母线相连，所述储能单元通过双向DC/DC变换模块与直流母线相连，所述能量管理单元包括主控模块和设于该微电网系统的各单元中并对各单元的运行状态进行监测的运行监测模块，所述运行监测模块与主控模块通信连接并能将其采集、分析获得的数据上传至主控模块，所述主控模块根据该数据控制所述光伏发电单元、储能单元和市电供电单元按照设定的供电逻辑运行并保持母线电压的稳定。
[0009]—实施例之中:所述储能单元包括铅酸蓄电池。
[0010]—实施例之中:所述负载包括直流负载，所述直流母线能够直接与直流负载相连或者通过单向DC/DC变换模块与直流负载相连。
[0011]—实施例之中:所述负载包括交流负载，所述直流母线通过单向DC/AC变换模块与交流负载相连。
[0012]一实施例之中:所述能量管理单元还包括用于对直流母线及各单元的对地状态进行监测的绝缘监测模块，该绝缘监测模块与所述主控模块通信连接。
[0013]一实施例之中:所述直流母线的额度电压为380V。
[0014]—实施例之中:所述直流负载包括直流充电粧、直流变频空调、直流照明、直流配电接口、直流冰箱。
[0015]—实施例之中:所述交流负载包括交流充电粧、交流配电箱。
[0016]本技术方案与【背景技术】相比，它具有如下优点:
[0017]1、所述非逆变型光储直流微电网系统采用非逆变形式与上级市电单元连接，即市电仅通过单向AC/DC转换模块(整流变换器)与直流母线相连，该AC/DC变换器不具有逆变功能，不能将多余电回馈给市电。整个系统中，市电作为一个能量的〃输送者〃，而不是作为能量的〃接收者〃。这种设计一方面保证了相对独立的微电网内部能量供应和较高的电能质量，另一方面避免了波动较大的电能回馈到上级市电配电网中，给上级市电配电网的电压调节、功率调节以及孤岛检测带来新的问题。
[0018]2、所述非逆变型光储直流微电网系统内部采用直流母线供电形式，将光伏发电单元、市电供电单元和负载连接起来，不同于传统微电网内部采用交流母线连接，需要逆变环节给直流负载供电，简化微电网供电线路，避免逆变转换带来的能量损耗。
【附图说明】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0020]图1绘示了本实用新型所述的一种应用于现代建筑的非逆变型光储直流微电网系统的系统不意图。
【具体实施方式】
[0021]请查阅图1，一种应用于现代建筑的非逆变型光储直流微电网系统，它包括直流母线10、光伏发电单元20、储能单元30、市电供电单元40、能量管理单元50和负载。
[0022]本实施例中，直流母线10的额度电压为380V。光伏发电单元20通过单向DC/DC整流模块1与直流母线10相连，将其产生的不稳定的高压直流电(在300-700V的波动范围之间)转换成稳定的380V左右的稳定直流电。该单向DC/DC整流模块1带有MPPT控制器。市电供电单元40通过单向AC/DC整流模块2与直流母线10相连，将220V的交流市电经过整流变换成380V左右的稳定直流电，储能单元30通过双向DC/DC变换模块3与直流母线10相连，实现储能单元30与直流母线10之间的功率双向流动。本实施例中，所述储能单元30可以采用铅酸蓄电池。
[0023]所述负载包括直流负载，本实施例中的直流母线10波动范围为±5%，及电压值范围为360V-400V之间，直流母线10能