本發(fā)明涉及一種電力集能器，具體講涉及一種集成分布式電源接入的單點型電力集能器的電路拓撲。
背景技術(shù)：
分布式發(fā)電及儲能技術(shù)受世界各國高度重視而發(fā)展迅速，如何將這些直流電源、變頻交流電源、和傳統(tǒng)的工頻交流電網(wǎng)整合互聯(lián)，對現(xiàn)有技術(shù)是一個挑戰(zhàn)。微電網(wǎng)方式是目前解決分布式電源高滲透率接入配電網(wǎng)的有效方法。然而目前構(gòu)建微電網(wǎng)的方式都基本采用各個分布式電源利用各自的電力電子并網(wǎng)逆變器的方式接入配電變壓器低壓側(cè)交流線路的方法或利用電力電子整流器增加直流線路，直流型分布式電源再利用直流斬波器接入直流線路。這種方式雖然在一定范圍內(nèi)解決了分布式電源的接入，但是由于各個并網(wǎng)變換器，既要解決分布式電源機側(cè)控制和能量傳遞問題還要兼顧電網(wǎng)跟蹤和并網(wǎng)問題，使得集中化管理困難，不利于協(xié)調(diào)優(yōu)化能量管理，并且效率低下，不利于微電網(wǎng)的建設(shè)，更難于實現(xiàn)即插即用功能。
因此，需要提供一種方便分布式電源、負荷的直流即插即用接入、一體化柔性控制的單點型電力集能器來解決以上問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種集成分布式電源接入的單點型電力集能器的電路拓撲。
一種集成分布式電源接入的單點型電力集能器的電路拓撲，其特征在于，所述電力集能器的電路拓撲包括并網(wǎng)級、儲能級和直流源荷級；所述并網(wǎng)級、儲能級和直流源荷級通過直流鏈路連接。
進一步的，所述并網(wǎng)級由三相或單相DC/AC變換器構(gòu)成。
進一步的，所述儲能級包括儲能單元和DC/DC變換器，所述儲能單元通過所述DC/DC變換器與直流鏈路連接。
進一步的，所述儲能級用于儲能支撐、電能質(zhì)量控制和能量調(diào)度。
進一步的，所述直流源荷級包括光伏專用接口端、低壓直流線路和中壓直流線路。
進一步的，所述光伏專用接口端通過DC/DC變換器與直流鏈路連接。
進一步的，所述低壓直流線路通過DC/DC變換器與直流鏈路相連，用于提供電壓恒定的低壓直流電。
進一步的，所述中壓直流線路與直流鏈路直接連接，用于提供恒定電壓的直流電及分布式電源、儲能、電動汽車充電樁的直流即插即用接入。
與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有以下有益效果：
面向交流400V以下用電線路的家庭、農(nóng)戶、小型建筑、移動式微網(wǎng)等其他小型負荷區(qū)，本發(fā)明提出了一種基于電力電子技術(shù)的單點型電力集能器主結(jié)構(gòu)。對于多種分布式電源、儲能、電動汽車充電樁，可經(jīng)過機側(cè)變流器實現(xiàn)直流即插即用接入；其光伏專用接口可實現(xiàn)光伏的直接接入，并且有較寬的電壓適應(yīng)范圍；它可提供多電壓等級的直流定制電力；由電力集能器統(tǒng)一進行并網(wǎng)管理，統(tǒng)一能量管理，方便解決分布式電源統(tǒng)一通用接入、以及一體化控制和高效管理。
附圖說明
圖1為電力集能器核心模塊主結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖，以兩個實施案例，對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的詳細說明。
針對交流400V以下用電線路的家庭、農(nóng)戶、小型建筑、移動式微網(wǎng)等其他小型負荷區(qū)的多種分布式電源、儲能、電動汽車及直流用電設(shè)備接入配網(wǎng)的需求，本專利設(shè)計的電力集能器系統(tǒng)主要由：并網(wǎng)級、儲能級和直流源荷級三部分構(gòu)成，在實現(xiàn)交、直流電壓變換的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)分布式電源的互聯(lián)以及并入電網(wǎng)，而無需任何外加的調(diào)頻調(diào)壓裝置。該電力集能器可提供多種電壓等級的雙向直流線路，適應(yīng)多種分布式電源、儲能、電動汽車的直流即插即用接入，對光伏和儲能具備較寬的電壓適應(yīng)范圍。
該電力集能器的主電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。電力集能器主要由：并網(wǎng)級、儲能級和直流源荷級三部分構(gòu)成，并網(wǎng)級與直流源荷級、儲能級通過直流鏈路相連，直流鏈路將分布式電源與配網(wǎng)線路電氣隔離，保證系統(tǒng)安全運行。其中，并網(wǎng)級主要由三相或單相AC/DC變換器構(gòu)成，在供電模式下主要完成交流到直流的變換，并保持直流電壓恒定和單位功率因數(shù)運行，在并網(wǎng)模型下跟蹤電網(wǎng)，并控制與電網(wǎng)的電能交換，實現(xiàn)AC100V～400V并網(wǎng)，直流母線電壓范圍為DC200V～800V。儲能級由儲能單元和雙向DC/DC變換器3構(gòu)成，儲能單元經(jīng)雙向DC/DC變換器3與直流鏈路相連，自主提供儲能支撐、電能質(zhì)量控制和能量調(diào)度功能，提高供電可靠性。直流源荷級包括三個部分，一是光伏專用接口端，光伏發(fā)電不再經(jīng)機側(cè)變流器接入中壓直流線路，而是通過雙向DC/DC變換器1直接接入直流鏈路，提高能源利用效率，并且對光伏有較寬的電壓適應(yīng)范圍；二是低壓直流線路，低壓直流線路經(jīng)雙向DC/DC變換器2與直流鏈路相連，可以提供電壓恒定的低壓直流電，輸出額定電壓為DC5V～48V，給個人電腦、手機、LED照明等小型負荷供電。三是中壓直流線路，與直流鏈路直接相連，電壓范圍DC200V～800V，方便多種分布式電源(風電、燃料電池等)、分布式儲能(交流型儲能裝置飛輪儲能系統(tǒng)、直流型儲能裝置超級電容儲能系統(tǒng)、蓄電池儲能系統(tǒng)等)、電動汽車充電樁等經(jīng)機側(cè)變流器即插即用接入，同時提供恒定電壓的直流電，給中壓直流負荷供電。
基于該電力集能器形成與當前傳統(tǒng)交流微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)有較大不同的新型交直流微電網(wǎng)，提供雙向直流線路，方便多種分布式電源、儲能、電動汽車充電樁的直流即插即用接入；提供多種電壓等級的直流供電；并設(shè)有光伏專用接口，實現(xiàn)較寬電壓范圍的光伏直接接入。與配電網(wǎng)的并網(wǎng)功能都由電力集能器的并網(wǎng)級統(tǒng)一管理，統(tǒng)一電能質(zhì)量控制，統(tǒng)一管理微電網(wǎng)與配網(wǎng)的能量交換，進行一體化控制，大大提高了管理效能。分布式電源和儲能裝置通過機側(cè)變流器接入中壓直流線路，而不再需要傳統(tǒng)的網(wǎng)側(cè)變流器，而且只需考慮機側(cè)變流控制，簡化了大量分布式電源接入設(shè)備的結(jié)構(gòu)和控制過程，便于集中化管理和即插即用接入。
最后應(yīng)當說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。