一种直流多能互补系统及互补方法与流程

本发明涉及多能互补技术领域，特别涉及一种直流多能互补系统及互补方法。

背景技术：

多能互补系统是传统分布式能源应用的拓展，多能互补系统是指可包容多种能源资源输入，并具有多种产出功能和输运形式的"区域能源互联网"系统。它不是多种能源的简单叠加，而要在系统高度上按照不同能源品位的高低进行综合互补利用，并统筹安排好各种能量之间的配合关系与转换使用，以取得最合理能源利用效果与效益。

现有的多能互补系统多为交流系统，然而多能互补系统内的光伏、燃料电池、电池储能单元等产生的电能大部分为直流电；常用电气设备，如个人电脑、手机、led照明、变频空调和电动汽车等，皆通过相应适配器变成直流电驱动。因此从发电端到用电端需经过两次交直流转换，需要增加大量的交直流转换装置，导致系统损耗大，造价高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种直流多能互补系统及互补方法，解决传统多能互补系统需进行交直流转换，导致系统损耗大，造价高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供如下方案：

一种直流多能互补系统，包括直流光伏发电系统、直流储能系统、直流充电桩系统和直流负荷，所述直流光伏发电系统、所述直流储能系统、所述直流充电桩系统和所述直流负荷均与直流母线相连，所述直流母线连接电网；

所述直流光伏发电系统用于利用太阳能产生电能，并直接为所述直流储能系统、所述直流充电桩系统和所述直流负荷供电；所述直流储能系统用于存储电能及释放电能，释放的电能直接为所述直流充电桩系统和所述直流负荷供电。

优选地，所述直流光伏发电系统包括光伏组件、汇流箱和光伏dc/dc转换器，所述光伏组件接入所述汇流箱，所述汇流箱接入所述光伏dc/dc转换器，所述光伏dc/dc转换器接入所述直流母线；

所述光伏组件用于将太阳能转换为电能，所述汇流箱用于对电能进行有序整合和汇流，所述光伏dc/dc转换器用于将输入电压转换为固定输出电压。

优选地，所述光伏组件由预定数量的光伏单片电池采用串联或并联的方式密封构成。

优选地，所述直流储能系统包括储能电池和dc/dc双向变流器，所述储能电池经所述dc/dc双向变流器接入所述直流母线；

所述储能电池用于从所述直流多能互补系统充电，以及向所述直流多能互补系统放电，所述dc/dc双向变流器用于实现电能的双向流动。

优选地，所述直流充电桩系统包括多个直流充电桩，所述直流充电桩用于为电动汽车充电。

优选地，所述直流负荷包括照明系统及暖通空调系统。

一种基于上述的直流多能互补系统的互补方法，包括以下步骤：

所述直流光伏发电系统产生的电能直接为所述直流储能系统、所述直流充电桩系统和所述直流负荷供电；

所述直流储能系统释放的电能直接为所述直流充电桩系统和所述直流负荷供电。

优选地，所述互补方法还包括：

所述直流储能系统在所述电网峰时储存电能，在所述电网谷时释放电能。

本发明的上述方案至少包括以下有益效果：

本发明中直流光伏发电系统、直流储能系统和直流充电桩系统共用直流母线，电网、直流光伏发电系统和直流储能系统互补供电，能够提高供电网络稳定性，降低用电成本。此外，本发明为全直流多能互补系统，减少了交直流转换装置，减少了电能变换环节，降低了系统损耗和造价，提高了供电效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的直流多能互补系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中直流光伏发电系统的结构示意图；

图3是本发明实施例中直流储能系统的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的基于直流多能互补系统的互补方法的流程图。

附图标记：1-直流光伏发电系统；2-直流储能系统；3-直流充电桩系统；4-直流负荷；5-直流母线；6-电网；101-光伏组件；102-汇流箱；103-光伏dc/dc转换器；201-储能电池；202-dc/dc双向变流器。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的实施例首先提供了一种直流多能互补系统，如图1所示，该系统包括直流光伏发电系统1、直流储能系统2、直流充电桩系统3和直流负荷4，直流光伏发电系统1、直流储能系统2、直流充电桩系统3和直流负荷均4与直流母线5相连，直流母线5连接电网6；

其中，直流光伏发电系统1用于利用太阳能产生电能，并直接为直流储能系统2、直流充电桩系统3和直流负荷4供电；直流储能系统2用于存储电能及释放电能，释放的电能直接为直流充电桩系统3和直流负荷4供电。

本发明中直流光伏发电系统1、直流储能系统2和直流充电桩系统3共用直流母线5，电网6、直流光伏发电系统1和直流储能系统2互补供电，直流储能系统2作为充电站，在电网峰时储存电能，在电网谷时释放电能，有效削峰填谷，能够提高供电网络稳定性，降低用电成本。

此外，本发明为全直流多能互补系统，减少了交直流转换装置，减少了电能变换环节，降低了系统损耗和造价，提高了供电效率。

进一步地，如图2所示，直流光伏发电系统1包括光伏组件101、汇流箱102和光伏dc/dc转换器103，光伏组件101接入汇流箱102，汇流箱102接入光伏dc/dc转换器103，光伏dc/dc转换器103接入直流母线5；

光伏组件101用于将太阳能转换为电能，汇流箱102用于对电能进行有序整合和汇流，光伏dc/dc转换器103用于将输入电压转换为固定输出电压。

其中，光伏组件101由预定数量的光伏单片电池采用串联或并联的方式密封构成。

进一步地，如图3所示，直流储能系统2包括储能电池201和dc/dc双向变流器202，储能电池201经dc/dc双向变流器202接入直流母线5；

储能电池201用于从直流多能互补系统充电，以及向直流多能互补系统放电，dc/dc双向变流器202用于实现电能的双向流动。

进一步地，直流充电桩系统3包括多个直流充电桩，直流充电桩用于为电动汽车充电。

进一步地，直流负荷4包括照明系统及暖通空调系统。

由于电动汽车、照明设备、空调设备等皆由直流电驱动，本发明的直流多能互补系统可直接进行供电，而无需经过交直流转换装置，从而降低了系统损耗，节约了成本。

相应地，本发明的实施例还提供了一种基于上述的直流多能互补系统的互补方法，如图4所示，该方法包括以下步骤：

直流光伏发电系统产生的电能直接为直流储能系统、直流充电桩系统和直流负荷供电；

直流储能系统释放的电能直接为直流充电桩系统和直流负荷供电。

本发明方法采用全直流多能互补系统供电，减少了交直流转换环节，降低了系统损耗和造价，提高了供电效率。

进一步地，所述互补方法还包括：

直流储能系统在电网峰时储存电能，在电网谷时释放电能。

本发明中电网、直流光伏发电系统和直流储能系统互补供电，直流储能系统在电网峰时储存电能，在电网谷时释放电能，有效削峰填谷，能够提高供电网络稳定性，降低用电成本。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。