| 专利名称： | 一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网 | ||
| 专利名称(英文)： | |||
| 专利号： | CN201620249010.3 | 申请时间： | 20160329 |
| 公开号： | CN205407293U | 公开时间： | 20160727 |
| 申请人： | 三峡大学 | ||
| 申请地址： | 443002 湖北省宜昌市大学路8号 | ||
| 发明人： | 程杉; 孙伟斌; 苏高参; 王贤宁; 黄悦华 | ||
| 分类号： | H02J3/38; H02J3/32; H02J9/00 | 主分类号： | H02J3/38 |
| 代理机构： | 宜昌市三峡专利事务所 42103 | 代理人： | 吴思高 |
| 摘要： | 一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，并网断路器一端与10KV交流母线L0连接，并网断路器另一端与第一整流柜的交流侧连接；直流断路器一端与第一整流柜的直流侧连接，直流断路器另一端与直流母线L1连接；逆变柜的直流侧与直流母线L1连接，逆变柜的交流侧与传统负荷连接；第一电压转换柜的一端与直流母线L1连接，第一电压转换柜的另一端与光伏板连接；第二电压转换柜一端与直流母线L1连接，第二电压转换柜另一端与第二整流柜的直流侧连接，第二整流柜的交流侧与健身单车连接；第三电压转换柜一端与直流母线L1连接，第三电压转换柜另一端与储能电池柜连接。本实用新型利用太阳能和健身单车发出的电能向负荷供电，实现资源的合理利用。 | ||
| 摘要(英文)： | |||
1.一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，包括： 一个并网断路器（1）， 一个包含AC/DC整流器的第一整流柜（2）， 一个直流断路器（3）， 至少一个包含断路器和DC/AC逆变器串联支路的逆变柜（4）， 至少一个传统负荷（5）， 至少一个包含断路器和DC/DC逆变器串联支路的第一电压转换柜（6）， 至少一组光伏板（7）， 至少一个包含断路器和DC/DC逆变器串联支路的第二电压转换柜（8）， 至少一个包含AC/DC整流器的第二整流柜（9）， 至少一辆健身单车（10）， 至少一个包含断路器和双向DC/DC逆变器串联支路的第三电压转换柜（11）， 至少一个储能电池柜（12）； 其特征在于，所述并网断路器（1）一端与10KV交流母线（L0）连接，并网断路器（1）另一端与所述第一整流柜（2）的交流侧连接；所述直流断路器（3）一端与所述第一整流柜（2）的直流侧连接，直流断路器（3）另一端与直流母线（L1）连接；所述逆变柜（4）的直流侧与直流母线（L1）连接，逆变柜（4）的交流侧与传统负荷（5）连接；所述第一电压转换柜（6）的一端与直流母线（L1）连接，第一电压转换柜（6）的另一端与光伏板（7）连接；所述第二电压转换柜（8）一端与直流母线（L1）连接，第二电压转换柜（8）另一端与所述第二整流柜（9）的直流侧连接，第二整流柜（9）的交流侧与所述健身单车（10）连接；所述第三电压转换柜（11）一端与直流母线（L1）连接，第三电压转换柜（11）另一端与所述储能电池柜（12）连接。
2.根据权利要求1所述一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，其特征在于，所述健身单车（10）发出的交流电经第二整流柜（9）变为直流电，再经第二电压转换柜（8）向直流母线（L1）供电。
3.根据权利要求1所述一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，其特征在于，所述直流断路器（3）根据直流母线（L1）电压水平自动断开或闭合，以实现系统的孤岛或并网运行。
4.根据权利要求1所述一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，其特征在于，所述直流母线（L1）为400V直流母线。
5.根据权利要求1所述一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，其特征在于，所述储能电池柜（12）包括蓄电池。
6.根据权利要求5所述一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，其特征在于，所述蓄电池为电动汽车电池。
1.一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，包括： 一个并网断路器（1）， 一个包含AC/DC整流器的第一整流柜（2）， 一个直流断路器（3）， 至少一个包含断路器和DC/AC逆变器串联支路的逆变柜（4）， 至少一个传统负荷（5）， 至少一个包含断路器和DC/DC逆变器串联支路的第一电压转换柜（6）， 至少一组光伏板（7）， 至少一个包含断路器和DC/DC逆变器串联支路的第二电压转换柜（8）， 至少一个包含AC/DC整流器的第二整流柜（9）， 至少一辆健身单车（10）， 至少一个包含断路器和双向DC/DC逆变器串联支路的第三电压转换柜（11）， 至少一个储能电池柜（12）； 其特征在于，所述并网断路器（1）一端与10KV交流母线（L0）连接，并网断路器（1）另一端与所述第一整流柜（2）的交流侧连接；所述直流断路器（3）一端与所述第一整流柜（2）的直流侧连接，直流断路器（3）另一端与直流母线（L1）连接；所述逆变柜（4）的直流侧与直流母线（L1）连接，逆变柜（4）的交流侧与传统负荷（5）连接；所述第一电压转换柜（6）的一端与直流母线（L1）连接，第一电压转换柜（6）的另一端与光伏板（7）连接；所述第二电压转换柜（8）一端与直流母线（L1）连接，第二电压转换柜（8）另一端与所述第二整流柜（9）的直流侧连接，第二整流柜（9）的交流侧与所述健身单车（10）连接；所述第三电压转换柜（11）一端与直流母线（L1）连接，第三电压转换柜（11）另一端与所述储能电池柜（12）连接。
2.根据权利要求1所述一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，其特征在于，所述健身单车（10）发出的交流电经第二整流柜（9）变为直流电，再经第二电压转换柜（8）向直流母线（L1）供电。
3.根据权利要求1所述一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，其特征在于，所述直流断路器（3）根据直流母线（L1）电压水平自动断开或闭合，以实现系统的孤岛或并网运行。
4.根据权利要求1所述一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，其特征在于，所述直流母线（L1）为400V直流母线。
5.根据权利要求1所述一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，其特征在于，所述储能电池柜（12）包括蓄电池。
6.根据权利要求5所述一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，其特征在于，所述蓄电池为电动汽车电池。
翻译：技术领域
本实用新型涉及到利用可再生能源的微电网技术领域，具体来说，是一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网。
背景技术
目前发电的主要能源是煤炭等化石能源，人类使用的全部能源中，化石能源占90%以上，由于人类对能源的需求量大幅度增长以及化石能源储量的急剧减少。统计数据表明预计到2050年左右，化石能源将耗尽。可再生能源发电如风能、太阳能、核能等已然成为一种发展趋势。而风能的地域局限性、核能的潜在威胁性等在众多备选的可再生能源中展现了较大缺陷，所以太阳能是一种较为理想的能源，具有很大的发展潜力。
目前人们生活节奏加快，通过锻炼身体来提高生活质量已成常态，在小区、公园等场所健身单车是人们所喜爱的健身器材，如能在健身的同时使单车发出电能供负荷使用，并结合太阳能的发电功能，将会一定程度上推动微电网和新能源的发展。
发明内容
针对上述遇到的问题及所提出期望，为解决能源和合理利用资源绿色发电的问题，本实用新型提供一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，在小区、公园等安装健身单车、光伏板，利用太阳能和健身单车发出的电能向负荷供电，具有不影响原有供配电系统、安装方便、节约资源和实现资源的合理利用等优点。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，包括：一个并网断路器，一个包含AC/DC整流器的第一整流柜，一个直流断路器，至少一个包含断路器和DC/AC逆变器串联支路的逆变柜，至少一个传统负荷，至少一个包含断路器和DC/DC逆变器串联支路的第一电压转换柜，至少一组光伏板，至少一个包含断路器和DC/DC逆变器串联支路的第二电压转换柜，至少一个包含AC/DC整流器的第二整流柜，至少一辆健身单车，至少一个包含断路器和双向DC/DC逆变器串联支路的第三电压转换柜，至少一个储能电池柜。
所述并网断路器一端与10KV交流母线L0连接，并网断路器另一端与所述第一整流柜的交流侧连接；所述直流断路器一端与所述第一整流柜的直流侧连接，直流断路器另一端与直流母线L1连接；所述逆变柜的直流侧与直流母线L1连接，逆变柜的交流侧与传统负荷连接；所述第一电压转换柜的一端与直流母线L1连接，第一电压转换柜的另一端与光伏板连接；所述第二电压转换柜一端与直流母线L1连接，第二电压转换柜另一端与所述第二整流柜的直流侧连接，第二整流柜的交流侧与所述健身单车连接；所述第三电压转换柜一端与直流母线L1连接，第三电压转换柜另一端与所述储能电池柜连接。
所述健身单车发出的交流电经第二整流柜变为直流电，再经第二电压转换柜向直流母线L1供电。
所述直流断路器根据直流母线L1电压水平自动断开或闭合，以实现系统的孤岛或并网运行。
所述直流母线L1为400V直流母线。
所述储能电池柜包括蓄电池。
所述蓄电池为电动汽车电池。
本实用新型一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，所述的光伏板和健身单车的发电情况可配合配电网使用。在光照较弱或夜晚时，健身单车发电以弥补光伏板发电不足；在无人踩健身单车时，光伏板可结合储能电池柜给直流母线供电。结合配电网的并网运行，将光伏板和健身单车发出的电能向负荷供电，实现了绿色、经济发电，节约并合理利用资源。储能电池柜作为储能装置，在配电网停电或光伏板和健身单车发出的电能不足的情况下向负荷供电，同时可对数目庞大的电动汽车电池进行梯次利用，充分挖掘汽车电池的能效，一定程度增大微电网容量及提高供电可靠性。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，包括：
一个并网断路器1，
一个包含AC/DC整流器的第一整流柜2，
一个直流断路器3，
至少一个包含断路器和DC/AC逆变器串联支路的逆变柜4，
至少一个传统负荷5，
至少一个包含断路器和DC/DC逆变器串联支路的第一电压转换柜6，
至少一组光伏板7，
至少一个包含断路器和DC/DC逆变器串联支路的第二电压转换柜8，
至少一个包含AC/DC整流器的第二整流柜9，
至少一辆健身单车10，
至少一个包含断路器和双向DC/DC逆变器串联支路的第三电压转换柜11，
至少一个储能电池柜12。
所述并网断路器1一端与10KV交流母线L0连接，并网断路器1另一端与所述第一整流柜2的交流侧连接；所述直流断路器3一端与所述第一整流柜2的直流侧连接，直流断路器3另一端与直流母线L1连接；所述逆变柜4的直流侧与直流母线L1连接，逆变柜4的交流侧与传统负荷5连接；所述第一电压转换柜6的一端与直流母线L1连接，第一电压转换柜6的另一端与光伏板7连接；所述第二电压转换柜8一端与直流母线L1连接，第二电压转换柜8另一端与所述第二整流柜9的直流侧连接，第二整流柜9的交流侧与所述健身单车10连接；所述第三电压转换柜11一端与直流母线L1连接，第三电压转换柜11另一端与所述储能电池柜12连接。
所述健身单车10发出的交流电经第二整流柜9变为直流电，再经第二电压转换柜8向直流母线L1供电。
所述直流断路器3根据直流母线L1电压水平自动断开或闭合，以实现系统的孤岛或并网运行。
所述直流母线L1为400V直流母线。
所述储能电池柜12包括蓄电池。
所述蓄电池为电动汽车电池。
本实用新型一种可灵活接入光伏板及健身单车的微电网，有3种正常工作状态：
如微电网原来并网运行，当阳光充足，健身单车10发电量较大且用电负荷较少，致使直流母线L1电压达到400V以上时，直流断路器3自动断开，微电网孤岛运行，光伏板7所发电能经与其串联的第一电压转换柜6向直流母线L1供电，健身单车10发出的交流电经第二整流柜9变为直流电，再经与其串联的第二电压转换柜8向直流母线L1供电，因此时投入的用电负荷较少，故储能电池柜12不对外放电，而是处于充电或浮充状态；用电负荷所需电能完全由光伏板7和健身单车10提供。
如微电网原来孤岛运行，当光照不强，健身单车10发电量较少且用电负荷较多，致使直流母线L1电压低于400V时，直流断路器3自动闭合，微电网并网运行，光伏板7所发电能经与其串联的第一电压转换柜6向直流母线L1供电，健身单车10发出的交流电经第二整流柜9变为直流电，再经与其串联的第二电压转换柜8向直流母线L1供电，与配电网相连的第一整流柜2将10kV交流电变为400V直流电，向直流母线L1供电，此时虽投入的用电负荷较多，但由于并网运行，储能电池柜12处于充电或浮充状态；用电负荷所需电能由配电网，光伏板7和健身单车10提供。
如微电网原来并网运行，当光照不强，健身单车发10电量较少且用电负荷相对较多时，亦可手动断开并网断路器1，使微电网孤岛运行，光伏板7所发电能经与其串联的第一电压转换柜6向直流母线L1供电，健身单车10发出的交流电经第二整流柜9变为直流电，再经与其电串联的第二电压转换柜8向直流母线L1供电，储能电池柜12经与其串联的第三电压转换柜11向直流母线L1供电，使直流母线L1电压维持在400V，用电负荷所需电能由储能电池柜12，光伏板7和健身单车10提供。
当配电网故障或者停电时，无论微电网处于何种工作状态，可手动断开并网断路器1，由光伏板7、健身单车10和储能电池柜12共同为重要的用电负荷供电，提高了供电可靠性。
