一种用于光储充交直流混合微网控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及电网控制系统技术领域，具体地说是一种用于光储充交直流混合微网控制系统。


背景技术：

2.近年来气候变化和空气质量问题已经成为一个世界性问题。许多研究人员已经证实交通产生的排放是空气污染的一个主要来源，微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物等排放物在汽车移动中产生，对空气质量和人体健康产生很大危害。
3.因此可再生能源已经成为全球能源战略发展的一种趋势，特别是电能的使用，随着目前交直流型电源以及负荷的大力发展，对交直流负载的高效利用显得及其重要。
4.基于以上原因，本实用新型设计了一种用于光储充交直流混合微网控制系统，利用光储充交直流混合微网控制技术作为提高可再生能源有效性、可靠性的一种最重要的手段，解决可再生能源的接入问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于光储充交直流混合微网控制系统，利用光储充交直流混合微网控制技术作为提高可再生能源有效性、可靠性的一种最重要的手段，解决可再生能源的接入问题。
6.为了达到上述目的，本实用新型提供一种用于光储充交直流混合微网控制系统，包括交流国网电网、主控系统、直流母线模块、acdc模块、新能源充电模块、光伏发电模块、控制开关和储能电池模块，交流国网电网通过acdc模块后与直流母线模块连接，直流母线模块分别与新能源充电模块、光伏发电模块和储能电池模块连接，acdc模块、新能源充电模块、光伏发电模块和储能电池模块均与主控系统连接。
7.光伏发电模块包括光伏板、发电输出线路、控制开关s7、控制开关s8、单向dcdc4模块。
8.控制开关s7设置在单向dcdc4模块与光伏板之间；控制开关s8设置在单向dcdc4模块与直流母线模块之间。
9.新能源充电模块包括控制开关s9、单向dcdc5模块、充电桩控制盒和充电枪。
10.控制开关s9设置在单向dcdc5模块与直流母线模块之间。
11.主控系统通过ems控制板和控制开关s10对混合微网进行并网和离网的管理。
12.储能电池模块之一由储能电池1、双向dcdc1模块、控制开关s1和控制开关s2组成；储能电池模块之二由储能电池2、双向dcdc2模块、控制开关s3和控制开关s4组成；储能电池模块之三由储能电池3、双向dcdc3模块、控制开关s5和控制开关s6组成。
13.控制开关s1设置在储能电池1与双向dcdc1模块之间；控制开关s2设置在双向dcdc1模块与直流母线模块之间；
14.控制开关s3设置在储能电池2与双向dcdc2模块之间；控制开关s4设置在双向
dcdc2模块与直流母线模块之间；
15.控制开关s5设置在储能电池3与双向dcdc3模块之间；控制开关s6设置在双向dcdc3模块与直流母线模块之间。
16.同现有技术相比，本实用新型以光伏发电和电池储能作为供电基础，在国家交流电网并网和离网的两个状态下任意切换，通过对光伏发电模块和储能系统中的双单向dcdc及acdc模块、各子控系统、开关器件进行相应地控制，可以实现交、直流微网系统的切换和控制，提供相应的电能给交流负荷(国网)、直流负荷(给国标能源车辆进行充电)使其运行正常，减少了各负载使用时转换环节的问题。
17.本实用新型具备以下有益效果：
18.(1)解决了新能源汽车在光储充中，光伏采用直直转换，给储能电池进行充电，直流桩也采用直直桩，给能源车充电，这样减少了转换环节的需求问题。
19.(2)克服了通过对光伏发电模块和储能系统中的双单向dcdc及acdc模块、各子控系统、开关器件进行相应地控制，可以实现交、直流微网系统的切换和控制，提供相应的电能给交流负载(国网)、直流负荷(给国标能源车辆进行充电)使其运行正常等需求问题。
20.(3)通讯紧密、全数字化设计、多环控制，原理简单，便于推广使用。
附图说明
21.图1为本实用新型的系统示意图。
22.附图标记说明：
23.无
具体实施方式
24.现结合附图对本实用新型做进一步描述。
25.参见图1，本实用新型提供了一种用于光储充交直流混合微网控制系统，包括交流国网电网、主控系统、直流母线模块、acdc模块、新能源充电模块、光伏发电模块、控制开关和储能电池模块，交流国网电网通过acdc模块后与直流母线模块连接，直流母线模块分别与新能源充电模块、光伏发电模块和储能电池模块连接，acdc模块、新能源充电模块、光伏发电模块和储能电池模块均与主控系统连接。
26.光伏发电模块包括光伏板、发电输出线路、控制开关s7、控制开关s8、单向dcdc4模块。
27.控制开关s7设置在单向dcdc4模块与光伏板之间；控制开关s8设置在单向dcdc4模块与直流母线模块之间。
28.新能源充电模块包括控制开关s9、单向dcdc5模块、充电桩控制盒和充电枪。
29.控制开关s9设置在单向dcdc5模块与直流母线模块之间。
30.主控系统通过ems控制板和控制开关s10对混合微网进行并网和离网的管理。
31.储能电池模块之一由储能电池1、双向dcdc1模块、控制开关s1和控制开关s2组成；储能电池模块之二由储能电池2、双向dcdc2模块、控制开关s3和控制开关s4组成；储能电池模块之三由储能电池3、双向dcdc3模块、控制开关s5和控制开关s6组成。
32.控制开关s1设置在储能电池1与双向dcdc1模块之间；控制开关s2设置在双向
dcdc1模块与直流母线模块之间；
33.控制开关s3设置在储能电池2与双向dcdc2模块之间；控制开关s4设置在双向dcdc2模块与直流母线模块之间；
34.控制开关s5设置在储能电池3与双向dcdc3模块之间；控制开关s6设置在双向dcdc3模块与直流母线模块之间。
35.优选的，双向dcdc1模块与主控系统之间还设置有手控装置1。
36.优选的，双向dcdc2模块与主控系统之间还设置有手控装置2。
37.优选的，双向dcdc3模块与主控系统之间还设置有手控装置3。
38.优选的，交流国网电网为380v交流电源。
39.优选的，acdc模块为50kw交直流双向转换模块。
40.优选的，直流母线模块为750w直流母线。
41.优选的，充电枪与光伏板上还并联有接地模块spd1和spd2。
42.优选的，直流母线模块与控制开关s2、s4、s6、s8、s9之间还设置有保险装置f2、f4、f6、f8、f9。
43.工作原理：
44.参见图1，控制系统控制光伏发电模块发电，通过控制开关s7进入单向dcdc4模块，再通过控制开关s8，进入直流母线模块，分别经过控制开关s2、s4、s6、三组储能电池模块和控制开关s1、s3、s5后，给三组储能电池模块进行电能的充储；
45.控制系统控制光伏发电模块发电，通过控制开关s7进入单向dcdc4模块，再通过控制开关s8，进入直流母线模块后，经过acdc模块、控制开关s10后并入国网；
46.控制系统控制光伏发电模块发电，通过控制开关s7进入单向dcdc4模块，再通过控制开关s8，进入直流母线模块后，经过控制开关s9进入单向dcdc5模块和充电桩控制盒后给新能源车充电；
47.控制系统控制交流国网电网，通过控制开关s10、acdc模块后，其中一路经过直流母线模块、控制开关s2、s4、s6及对应的双向dcdc1模块、双向dcdc2模块、双向dcdc3模块和对应的控制开关s1、s3、s5单元后，给三组储能电池模块进行电能的充储；另一路经过直流母线模块、控制开关s9后，进入单向dcdc5模块和充电桩控制盒后通过充电枪给新能源车充电。
48.以上仅是本实用新型的优选实施方式，只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
49.本实用新型从整体上解决了现有技术中各负载使用时转换节点多造成的低效问题，光伏采用直直转换给储能电池进行充电，直流桩也采用直直桩给能源车充电，实现了可再生能源接入，通过直流组网，形成直流微网，再通过pcs连接交流网，组成交直流混合微网，后期需要增加光伏、增加储能、增加充电桩等可以方便的直接并入，同时直流网可以独立存在，在电网故障的情况下各项主要功能仍可以实现。