多变的模块化直流微网配电系统的制作方法

1.本实用新型属于直流供电系统技术领域，具体涉及一种多变的模块化直流微网配电系统。


背景技术：

2.伴随电子设备的发展，大量直流电器设备的使用，直流供电逐渐兴起。直流供电系统与交流供电系统相比，省去了逆变器设备，节约了电能，减少了能耗，具有明显的节能效果。但是，目前的直流供电起步晚，规范标准少且不完善，直流配电设备处于发展阶段，直流系统处于小容量阶段，规范标准不完善，无全直流供电案例，配电系统容量较小，系统稳定性需验证，难以适应现代直流供电组网的需求。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种多变的模块化直流微网配电系统，从安全、可靠和稳定的角度完成了直流系统大系统的组网。
4.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：多变的模块化直流微网配电系统，以模块化设计为思路，包括至少一个模块配电系统，可单模块独立运行，也可多模块组建大系统，实现系统灵活多变运行，保证系统稳定性和可靠性。
5.模块配电系统包括置于前端的交流接入柜、置于中端的双向变流器和置于末端的微网控制柜。
6.交流接入柜包括交流电缆，交流电缆并网接入交流电，交流电缆依次与双向测量器、第一交流塑壳断路器相连，通过双向测量器可计量交流系统向直流系统送电的电量核算，也可计量直流发电系统多余的电量；通过第一交流塑壳断路器来控制交流接入柜的线路通断。
7.双向变流器包括第二交流塑壳断路器，通过第二交流塑壳断路器控制双向变流器的线路通断。第二交流塑壳断路器的一端与第一交流塑壳断路器相连，第二交流塑壳断路器的另一端依次与ac/dc变流器、潮流控制器、第一直流塑壳断路器相连，直流发电端有多余发电时，直流发电系统多余的电量向交流系统输送，设备呈dc/ac功能，直流发电端发电不足时，交流配电系统通过ac/dc变流，保证系统供电稳定。
8.微网控制柜包括母线，母线通过第二直流塑壳断路器与第一直流塑壳断路器串联，母线通过第三直流塑壳断路器与光伏dc/dc柜相连，可接受光伏或其他新能源端的发电量。母线通过第四直流塑壳断路器与直流负载相连，主电缆向直流负载分配用电；母线通过第五直流塑壳断路器与储能系统相连，储能系统针对有储能要求的用电负载，保证用电的可靠性。
9.光伏dc/dc柜、直流负载和储能系统并联设置。
10.双向变流器与微网控制柜之间装有绝缘监视仪，绝缘监视仪并联在第一直流塑壳断路器与第二直流塑壳断路器之间，绝缘监视仪与绝缘检测主机相连，绝缘监视仪具有过
负荷和超温监测功能，当绝缘监视仪探测到绝缘故障时，可实现快速在线差故障点。
11.模块配电系统的数量大于或等于两个时，相邻的模块配电系统并联，相邻模块配电系统内的母线通过潮流控制器相连，潮流控制器控制相邻微网控制柜母线的电压潮流分布，有效地提高系统的稳定性。
12.其中，母线的电压为dc750v，也可根据项目具体要求调整电压等级。
13.ac/dc变流器的输入电压为0.4kv，输出电压为dc750v。
14.本实用新型与现有技术相比，具体有益效果体现在：本实用新型通过模块化设计，可单模块运行，也可多块模块连接运行，对新能源的电能起到有效的利用。本实用新型内设冗余设计，当某一模块故障时，其他模块可暂时替换运行，电气设备间可替换使用，提高供电可靠性，安全性，可灵活应用于其他使用直流供电的领域。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图。
16.图2为图1中模块配电系统的结构示意图。
17.图中，1为模块配电系统，2为交流接入柜，21为交流电缆，22为双向测量器，23为第一交流塑壳断路器，3为双向变流器，31为第二交流塑壳断路器，32为ac/dc变流器，33为第一直流塑壳断路器，4为微网控制柜，41为母线，42为第二直流塑壳断路器，43为第三直流塑壳断路器，44为dc/dc柜，45为第四直流塑壳断路器，46为直流负载，47为储能系统，48为第五直流塑壳断路器，5为绝缘监视仪，6为绝缘检测主机，7为潮流控制器。
具体实施方式
18.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.如图1-2所示，多变的模块化直流微网配电系统，以模块化设计为思路，包括1号模块配电系统和2号模块配电系统。
20.在1号模块配电系统中，包括置于前端的交流接入柜2、置于中端的双向变流器3和置于末端的微网控制柜4。
21.交流接入柜2包括交流电缆21，交流电缆21并网接入交流电，交流电缆21依次与双向测量器22、第一交流塑壳断路器23相连，通过双向测量器22可计量交流系统向直流系统送电的电量核算，也可计量直流发电系统多余的电量；通过第一交流塑壳断路器23来控制交流接入柜2的线路通断。
22.双向变流器3包括第二交流塑壳断路器31，通过第二交流塑壳断路器31控制双向变流器3的线路通断。第二交流塑壳断路器31的一端与第一交流塑壳断路器23相连，第二交流塑壳断路器31的另一端依次与ac/dc变流器32、潮流控制器7、第一直流塑壳断路器33相连，ac/dc变流器32的输入电压为0.4kv，输出电压为dc750v。直流发电端有多余发电时，直流发电系统多余的电量向交流系统输送，设备呈dc/ac功能，直流发电端发电不足时，交流配电系统通过ac/dc变流，保证系统供电稳定。
23.微网控制柜4包括母线41，母线41的电压为dc750v，也可根据项目具体要求调整电
压等级。母线41通过第二直流塑壳断路器42与第一直流塑壳断路器33串联，母线41通过第三直流塑壳断路器43与光伏dc/dc柜44相连，可接受光伏或其他新能源端的发电量。母线41通过第四直流塑壳断路器45与直流负载46相连，1号模块配电系统的三个直流负载46为照明、空调机组和变频离心机，主电缆向直流负载46分配用电；母线41通过第五直流塑壳断路器48与储能系统47相连，储能系统47针对有储能要求的用电负载，保证用电的可靠性。
24.光伏dc/dc柜44、直流负载46和储能系统47并联设置。
25.双向变流器3与微网控制柜4之间装有绝缘监视仪5，绝缘监视仪5并联在第一直流塑壳断路器33与第二直流塑壳断路器42之间，绝缘监视仪5与绝缘检测主机6相连，绝缘监视仪5具有过负荷和超温监测功能，当绝缘监视仪5探测到绝缘故障时，可实现快速在线差故障点。
26.2号模块配电系统与1号模块配电系统的区别在于直流负载46的不同，2号模块配电系统的三个直流负载46为充电桩、数据中心和led大屏。
27.若有其他模块配电系统1，其他模块配电系统1的直流负载46可根据实际需要选定。
28.1号模块配电系统的母线41与2号模块配电系统的母线41之间通过潮流控制器7相连，潮流控制器7控制1号微网控制柜4的母线41和2号微网控制柜4的母线41的电压潮流分布。
29.依次类推，相邻模块配电系统1的母线41之间均通过潮流控制器7相连，以控制相邻模块配电系统1的母线41电压潮流分布,有效地提高系统的稳定性。
30.本实用新型通过模块化设计，可单模块运行，也可多块模块连接运行，对新能源的电能起到有效的利用。本实用新型内设冗余设计，当某一模块故障时，其他模块可暂时替换运行，电气设备间可替换使用，提高供电可靠性，安全性，可灵活应用于其他使用直流供电的领域。
31.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本实用新型范围内。