CN105262134B - 家庭纳网***和社区级微电网*** - Google Patents

家庭纳网***和社区级微电网*** Download PDF

Info

Publication number
CN105262134B
CN105262134B CN201510746334.8A CN201510746334A CN105262134B CN 105262134 B CN105262134 B CN 105262134B CN 201510746334 A CN201510746334 A CN 201510746334A CN 105262134 B CN105262134 B CN 105262134B
Authority
CN
China
Prior art keywords
new energy
grid
bus
energy
electrical equipment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510746334.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105262134A (zh
Inventor
南树功
黄猛
任鹏
唐文强
刘霞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Original Assignee
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai filed Critical Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority to CN201510746334.8A priority Critical patent/CN105262134B/zh
Publication of CN105262134A publication Critical patent/CN105262134A/zh
Priority to PCT/CN2016/103204 priority patent/WO2017076192A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105262134B publication Critical patent/CN105262134B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H02J3/322—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means the battery being on-board an electric or hybrid vehicle, e.g. vehicle to grid arrangements [V2G], power aggregation, use of the battery for network load balancing, coordinated or cooperative battery charging
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本申请公开了一种家庭纳网***和社区级微电网***，社区级微电网***包括多个家庭纳网***，每个家庭纳网***包括新能源用电设备、新能源发电***、双向DC/DC和储能电池，新能源用电设备的直流母线与家用电器连接。新能源用电设备的直流母线可直接接入新能源发电***的直流电能驱动，较传统而言，省去了电流的逆变过程。因此，家用电器采用新能源用电设备的直流母线供电与直接采用新能源发电***供电相比，可以省去多次变流转换，从而提高了能源利用率。

Description

家庭纳网***和社区级微电网***
技术领域
本发明涉及电力***技术领域，更具体的说，涉及一种家庭纳网***和社区级微电网***。
背景技术
微电网是指由分布式电源、储能装置、电力电子装置、负载及保护装置构成的能够实现自我控制、保护、管理的小型发配电***。微电网可与大电网并网运行，能量不足时可从大电网吸收能量，能量充裕时可向大电网反馈能量。当大电网发生故障断电时，微电网可独立运行，对区域内的负载持续供电，从而提高供电可靠性。其中，电能以交流形式传输的是交流微电网，以直流形式传输的是直流微电网。
现有典型的直流微电网的结构如图1所示，光伏01通过DC/DC(直流变流装置)001连接至直流母线，风能02通过AC/DC(交流-直流转换器)002连接至直流母线，储能装置03通过DC/DC003连接至直流母线，而后通过独立的AC/DC004实现与大电网04连接。这种直流微电网通过DC/AC(直流-交流转换器)005给交流负载05供电，或是通过DC/DC006给直流负载06供电，或直接给直流负载07供电。但是，对于某些无法直接利用直流微电网的直流负载的家用电器而言，需经过直流转交流再转直流的转换，即需要额外增加逆变装置。交流微电网目前应用比较普遍，当为家用电器供电时，对于光伏等新能源需经过多次变流才能满足供电需求。
综上可以看出，新能源在对家用电器供电时需经过多次变流转换，因此，电能损耗较大，能源利用效率不高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种家庭纳网***和社区级微电网***，以实现采用新能源为家用电器供电时，提高能源利用率。
一种家庭纳网***，包括：
新能源用电设备，所述新能源用电设备具有能够与家用电器连接，并能为所述家用电器供电的直流母线；
与所述新能源用电设备连接的新能源发电***；
双向DC/DC；
通过所述双向DC/DC接入所述直流母线，并能够在所述双向DC/DC的控制下进行充放电的储能电池。
优选的，还包括：
输入端与所述直流母线连接，输出端与所述家用电器连接，能够将母线电压转变成能够被所述家用电器直接利用的电压等级的DC/DC。
优选的，还包括：
充电桩；
通过所述充电桩接入交流母线，并能够在所述充电桩的控制下进行充放电的汽车蓄电池。
优选的，所述新能源发电***与所述直流母线连接。
优选的，所述新能源用电设备为光伏空调。
一种社区级微电网***，包括：多个家庭纳网***，各所述家庭纳网***中新能源用电设备的直流母线侧互联，交流侧互联。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种家庭纳网***和社区级微电网***，社区级微电网***包括多个家庭纳网***，每个家庭纳网***包括新能源用电设备、新能源发电***、双向DC/DC和储能电池，新能源用电设备的直流母线与家用电器连接。新能源用电设备的直流母线可直接接入新能源发电***的直流电能驱动，较传统而言，省去了电流的逆变过程。因此，家用电器采用新能源用电设备的直流母线供电与直接采用新能源发电***供电相比，可以省去多次变流转换，从而提高了能源利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术实施例公开的一种直流微电网的结构示意图；
图2为本发明实施例公开的一种家庭纳网***的结构示意图；
图3为本发明实施例公开的另一种家庭纳网***的结构示意图；
图4为本发明实施例公开的一种社区级微电网***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种家庭纳网***和社区级微电网***，以实现采用新能源为家用电器供电时，提高能源利用率。
参见图2，本发明实施例公开了一种家庭纳网***的结构示意图，包括：
新能源用电设备11、新能源发电***12、双向DC/DC(即双向直流变流装置)13和储能电池14；
其中，
新能源用电设备11具有能够与家用电器10连接，并能为家用电器10供电的直流母线。
新能源发电***12与新能源用电设备11连接，用于为所述新能源用电设备11提供电能。
需要说明的是，新能源用电设备11的直流母线可直接接入新能源的直流电流驱动，较传统需要经过直流-交流-直流而言，可以省去逆变器。
储能电池14通过双向DC/DC13就所述直流母线，并能够在双向DC/DC13的控制下进行充放电。
其中，当新能源发电***12产生的电能可以满足家用电器10用电需求且有盈余时，新能源发电***12优先通过双向DC/DC13为储能电池14充电，充满后再通过DC/AC(直流-交流转换器)逆变接交流电网；当新能源发电***12产生的电能无法满足家用电器10用电需求时，由储能电池14为家用电器10供电，当储能电池14的SOC(State of Charge，荷电状态)低于预设阈值时，为保护储能电池14不受损，此时由交流电网为家用电器10供电。
综上可以看出，新能源用电设备11的直流母线可直接接入新能源发电***12的直流电能驱动，较传统而言，省去了电流的逆变过程。因此，家用电器10采用新能源用电设备11的直流母线供电与直接采用新能源发电***12供电相比，可以省去多次变流转换，从而提高了能源利用率。
目前市场上大多数家用电器内部均是直流电源供电，采用本申请中的直流母线直接给家用电器10供电，可以省去家用电器10内部的整流电路，从而在减少变流转换提高能源利用率的同时，就家用电器10本身而言，还可以节约整流电路成本。
较优的，新能源用电设备11为光伏空调，新能源发电***12为光伏发电***。
新能源发电***12与新能源用电设备11通过直流母线连接。
需要说明的是，当直流母线的电压等级适合家用电器10时，家用电器10直接与直流母线连接；当直流母线的电压等级不适合家用电器10时，家用电器10通过DC/DC与直流母线连接。
因此，为进一步优化上述实施例，参见图3，本发明另一实施例公开的一种家庭纳网***的结构示意图，在图1所示实施例的基础上，还包括：DC/DC15；
DC/DC15的输入端与直流母线连接，输出端与家用电器10连接，DC/DC15能够将母线电压转变成能够被家用电器10直接利用的电压等级。
为进一步优化上述实施例，还包括：充电桩16和汽车蓄电池17；
汽车蓄电池17通过充电桩16接入交流母线，并能够在充电桩16的控制下进行充放电。
其中，
充电桩16其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩16的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。
因此，当储能电池14的SOC低于预设阈值时，汽车蓄电池17可作为储能电池14的补充，继续为家用电器10供电，从而可以进一步提高家庭纳网***的供电可靠性。
需要说明的是，补充蓄电池包括单不仅仅局限于汽车蓄电池17。
独立的家庭纳网***一般都接有单一的储能电池14，由于储能电池14的容量较小，因此，无法满足家庭纳网***长时间的独立运行。针对这一缺点，本发明还提供了一种社区级微电网***。
参见图4，本发明实施例公开的一种社区级微电网***的结构示意图，包括：多个家庭纳网***(图3中仅示出两个，分别为家庭纳网***31和家庭纳网***32)，各家庭纳网***中新能源用电设备的直流母线侧互联，交流侧互联。
可以看出，本发明提供的社区级微电网***通过将多个家庭纳网***互联，形成一个分散式的储能结构，各储能电池14相互补充，增大社区级微电网***的储能总能量，从而保证社区级微电网内重要负载可以长时间独立运行。
通过将多个家庭纳网***中新能源用电设备的直流母线侧互联，交流侧互联，形成一个交直流双网络混合微电网***，由于家用电器10中有少数电器例如旋转电机类负载为交流供电，因此，交流网络可以作为直流网络的补充，从而提高整个微电网***供电的可靠性。
需要说明的是，为提高微电网***整体运行的经济性，大量分散的储能电池14优先为就近为家用电器供电。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种家庭纳网***，其特征在于，包括：
新能源用电设备，所述新能源用电设备具有能够与家用电器连接，并能为所述家用电器供电的直流母线，其中，所述新能源用电设备为光伏空调；
与所述新能源用电设备连接的新能源发电***，所述新能源发电***与所述直流母线连接；
双向DC/DC；
通过所述双向DC/DC接入所述直流母线，并能够在所述双向DC/DC的控制下进行充放电的储能电池。
2.根据权利要求1所述的家庭纳网***，其特征在于，还包括：
输入端与所述直流母线连接，输出端与所述家用电器连接，能够将母线电压转变成能够被所述家用电器直接利用的电压等级的DC/DC。
3.根据权利要求1所述的家庭纳网***，其特征在于，还包括：
充电桩；
通过所述充电桩接入交流母线，并能够在所述充电桩的控制下进行充放电的汽车蓄电池。
4.一种社区级微电网***，其特征在于，包括：多个家庭纳网***，各所述家庭纳网***中新能源用电设备的直流母线侧互联，交流侧互联。
CN201510746334.8A 2015-11-04 2015-11-04 家庭纳网***和社区级微电网*** Active CN105262134B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510746334.8A CN105262134B (zh) 2015-11-04 2015-11-04 家庭纳网***和社区级微电网***
PCT/CN2016/103204 WO2017076192A1 (zh) 2015-11-04 2016-10-25 家庭纳网***和社区级微电网***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510746334.8A CN105262134B (zh) 2015-11-04 2015-11-04 家庭纳网***和社区级微电网***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105262134A CN105262134A (zh) 2016-01-20
CN105262134B true CN105262134B (zh) 2018-09-07

Family

ID=55101690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510746334.8A Active CN105262134B (zh) 2015-11-04 2015-11-04 家庭纳网***和社区级微电网***

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN105262134B (zh)
WO (1) WO2017076192A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105262134B (zh) * 2015-11-04 2018-09-07 珠海格力电器股份有限公司 家庭纳网***和社区级微电网***
CN109301824B (zh) * 2018-11-15 2022-07-12 清能华控科技有限公司 基于双路***电源支撑的零扰动柔性配电***
DE102019112228A1 (de) * 2019-05-10 2020-11-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung, Verfahren und Kabel zum Einspeisen elektrischer Energie in ein Energienetz auf Basis eines mobilen Energiespeichers
CN111817342B (zh) * 2020-06-24 2022-03-22 淮阴工学院 一种太阳能供电的智能家居***
CN112803445B (zh) * 2021-01-13 2024-04-12 阳光电源股份有限公司 一种风储***及其控制方法
CN112803480B (zh) * 2021-01-13 2024-05-14 阳光电源股份有限公司 一种光储***及其控制方法
CN114884116A (zh) * 2022-06-07 2022-08-09 国网湖北综合能源服务有限公司 电源电路、新能源控制***及能源协调方法
CN116826848B (zh) * 2023-08-30 2023-11-07 大秦数字能源技术股份有限公司 一种用于直流耦合孤岛***的能量控制方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103023127A (zh) * 2012-12-28 2013-04-03 劲达技术(河源)有限公司 太阳能空调及该空调的供电方法
CN103618372A (zh) * 2013-12-11 2014-03-05 厦门大学 一种光伏直流微电网***
CN104124884A (zh) * 2014-07-17 2014-10-29 珠海格力电器股份有限公司 光伏逆变器和光伏空调***
CN104362612A (zh) * 2014-10-21 2015-02-18 广东美的制冷设备有限公司 空调器的供电***以及基于光伏供电的家庭微网***
CN204205969U (zh) * 2014-08-18 2015-03-11 珠海格力电器股份有限公司 一种电源转换器及应用其的光伏空调***
CN204578430U (zh) * 2015-05-21 2015-08-19 洛阳亚日实业集团有限公司 一种用于直流家电的太阳能光伏发电***
CN104852680A (zh) * 2015-05-28 2015-08-19 谢明 一种以太阳能为主电源的智能化供电***

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102290841A (zh) * 2011-08-13 2011-12-21 罗俊亚 配电网削峰平谷式电动汽车换电站
CN102291026A (zh) * 2011-08-19 2011-12-21 广东志高空调有限公司 太阳能光伏并网逆变器及太阳能变频空调***
TWI437791B (zh) * 2011-10-06 2014-05-11 Gcca Inc 網路化直流供電系統
CN102331054A (zh) * 2011-10-20 2012-01-25 南通纺织职业技术学院 一种太阳能半导体空调
CN102664415A (zh) * 2012-04-27 2012-09-12 湖北省电力公司电力试验研究院 基于终端用户的分级微电网组网***
FR2992117B1 (fr) * 2012-06-19 2014-06-13 Converteam Technology Ltd Systeme d'alimentation d'une charge, comprenant un convertisseur connecte a un reseau et un transformateur connecte en parallele du convertisseur pour limiter le courant homopolaire, et chaine d'entrainement comportant un tel systeme
CN102705944B (zh) * 2012-06-28 2014-11-19 南车株洲电力机车研究所有限公司 一种太阳能变频空调***
CN203722320U (zh) * 2013-11-29 2014-07-16 华北电力大学（保定） 一种适用于可持续建筑的双母线直流极微型电网***
KR101984484B1 (ko) * 2014-03-06 2019-05-31 로베르트 보쉬 게엠베하 Dc 마이크로그리드용 dc 전력 서버
CN104006479A (zh) * 2014-06-17 2014-08-27 珠海格力电器股份有限公司 光伏空调***及其控制方法
CN104110795B (zh) * 2014-07-01 2017-01-11 珠海格力电器股份有限公司 光伏空调***及其控制方法
CN105262134B (zh) * 2015-11-04 2018-09-07 珠海格力电器股份有限公司 家庭纳网***和社区级微电网***
CN205070461U (zh) * 2015-11-04 2016-03-02 珠海格力电器股份有限公司 家庭纳网***和社区级微电网***

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103023127A (zh) * 2012-12-28 2013-04-03 劲达技术(河源)有限公司 太阳能空调及该空调的供电方法
CN103618372A (zh) * 2013-12-11 2014-03-05 厦门大学 一种光伏直流微电网***
CN104124884A (zh) * 2014-07-17 2014-10-29 珠海格力电器股份有限公司 光伏逆变器和光伏空调***
CN204205969U (zh) * 2014-08-18 2015-03-11 珠海格力电器股份有限公司 一种电源转换器及应用其的光伏空调***
CN104362612A (zh) * 2014-10-21 2015-02-18 广东美的制冷设备有限公司 空调器的供电***以及基于光伏供电的家庭微网***
CN204578430U (zh) * 2015-05-21 2015-08-19 洛阳亚日实业集团有限公司 一种用于直流家电的太阳能光伏发电***
CN104852680A (zh) * 2015-05-28 2015-08-19 谢明 一种以太阳能为主电源的智能化供电***

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017076192A1 (zh) 2017-05-11
CN105262134A (zh) 2016-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105262134B (zh) 家庭纳网***和社区级微电网***
CN103178553B (zh) 一种家用混合供电***
CN101860270B (zh) 一种充分利用风能和太阳能的接入***及其实现方法
CN206226347U (zh) 光伏储能逆变一体化***
CN204243874U (zh) 一种数据中心用高压直流电源***
CN101741133A (zh) 具有网侧功率因数校正功能的光网混合供电不间断电源
CN103545907B (zh) 办公用光伏直流供电***及控制方法
CN105552878B (zh) 直流微电网结构
CN103997057A (zh) 基于微网技术的家庭光伏发电及能量管理***
CN202712876U (zh) 一种太阳能光伏微网并网发电***
CN107147148A (zh) 一种基于峰谷电价差的光储源及水汽能热泵的***及其并网控制方法
CN104795881A (zh) 风光互补供电控制器及微电网***及微电网***供电方法
CN203416041U (zh) 一种交直流双电源配电箱
Hussein et al. Design considerations for distributed micro-storage systems in residential applications
WO2019244029A1 (en) System for the control of electric energy
CN204205617U (zh) 一种能量转换并网发电供电***
CN102208825B (zh) 具有能量组网功能的太阳能光伏发电***
CN205231729U (zh) 直流微电网结构
CN105262436A (zh) 光伏电力***及通信基站电力一体机
CN103560537A (zh) 一种区域分布式光伏供电并网***及其控制方法
CN104600811A (zh) 一种智能光伏充电***
CN202134923U (zh) 深度充放电型电池蓄能并网装置
CN203536974U (zh) 一种区域分布式光伏供电并网***
CN207339720U (zh) 光伏储能电站
CN203151120U (zh) 一种家用混合供电***

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant