一種柔性接入智能家居接口的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力、電力電子及自動化控制及家居接口技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔 性接入智能家居接口。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，分布式發(fā)電技術(shù)因其具有能源利用率高、環(huán)境負(fù)面影響小、可提高能源供 應(yīng)可靠性等優(yōu)勢，將成為未來世界能源技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。同時，以家庭為單位的小 容量光伏、風(fēng)力等分布式電源發(fā)展迅猛，這既利于發(fā)展清潔能源，也更為方便地為家庭用戶 提供直流用電。
[0003] 隨著未來電源的多樣化，人們家居生活的轉(zhuǎn)型升級，越來越多的高科技電子設(shè)備 走進家家戶戶，各類低壓交直流接口必然需要實現(xiàn)通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，這不但有利于分布式 發(fā)電的推廣，并且可以避免電源廠家不正確的運行方式，有利于即插即用等功能的實現(xiàn)，這 樣不但便于電力用戶更安全、高效的用電，而且提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0004] 眾所周知，許多家庭用電器均是經(jīng)過整流之后使用直流電工作，在交流供電系統(tǒng) 下，大大小小的電源適配器隨處可見，這不僅增加了設(shè)備制造成本，其空間占用也給人們帶 來諸多不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：提供一種柔性接入智能家居接口，以實現(xiàn)智能家居接 口的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)電力用戶的不同用電需求，提供多種安全、靈活、可靠的供電方 式，并且方便儲能電池、中小型太陽能光伏電池、中小型風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)，為電力用戶節(jié)省 用電成本的同時，也緩解了能源緊張的狀況，利于環(huán)境的友好發(fā)展。
[0006] 本發(fā)明技術(shù)方案： 一種柔性接入智能家居接口，它包括直流輸入換流器，直流輸入換流器的交流進線端 連接配電網(wǎng)，兩條直流出線端經(jīng)由第一組直流斷路器連接到正負(fù)直流母線上，DC接口的兩 個進線端經(jīng)由第二組直流斷路器連接在正負(fù)直流母線上，DG接口的兩個出線端經(jīng)由第三組 直流斷路器連接在正負(fù)直流母線上；每臺單相交流輸出換流器的兩個進線端經(jīng)由第四組直 流斷路器連接于正負(fù)直流母線的末端，出線端連接到AC接口。
[0007] 所述直流輸入換流器包括進線斷路器和三組交流進線電抗 器進線斷路器il+ 的輸出端連接三組交流進線電抗器 三組交流進線電抗的輸出端連接三相全橋直流輸入 換流電路，所述三相全橋直流輸入換流電路由三個單相橋臂組成，每個單相橋臂均由兩個 反并聯(lián)二極管功率開關(guān)器件串接而成，共六個反并聯(lián)二極管功率開關(guān)器件~S 16?，在交 流側(cè)，三個單相橋臂中部的連線上按對應(yīng)相分別接入三個交流進線電抗器，在直流側(cè)，三個 單向橋臂的上端匯合為一條直流出線，下端匯合為另一個直流出線，兩條直流出線之間連 接有第一直流電容
[0008] 所述正負(fù)直流母線上連接有一個以上DC接口和DG接口，DC接口的正負(fù)出線接口 連接有儲能電池、直流負(fù)荷，DG接口的正負(fù)出線接口連接光伏設(shè)備和風(fēng)電設(shè)備。
[0009] 所述DC接口包括直流負(fù)載DL接口和蓄電池 DB接口，直流負(fù)載DL接口包括一 組兩個串接的反并聯(lián)二極管功率開關(guān)器件，第二組直流斷路器正負(fù)進線之 間接入兩個串接的反并聯(lián)二極管功率開關(guān)器件1^13，在該組兩個串接的反并聯(lián) 二極管功率開關(guān)器件丨1續(xù)的中部連線上接入直流平波電抗器，該直流平波 電抗器祕的進線端和第^組直流斷路器的其中一個出線端形成用于連接 直流設(shè)備的正負(fù)出線接口；蓄電池 DB接口包括另一組兩個串接的反并聯(lián)二極管功率開 關(guān)器件；:爲(wèi)^，第二組直流斷路器.%?的正負(fù)出線之間接入該組兩個反并 聯(lián)二極管后串接的功率開關(guān)器件丨12# ，在該組兩個反并聯(lián)二極管功率開關(guān)器件 :爲(wèi)^的中部連線上接入直流平波電抗器%g，直流平波電抗器^^的進線端 和第二組直流斷路器.^ 的其中一個出線端形成用于連接蓄電池的正負(fù)出線接口， 電池 Battery側(cè)設(shè)有一個穩(wěn)壓電容q。
[0010] 所述DG接口包括光伏PV接口和風(fēng)電WP接口，所述光伏PV接口包括一組兩個串 接的反并聯(lián)^極管功率開關(guān)器件.__3^..;虞，第二組直流斷路器[的正負(fù)進 線之間接入該組兩個串接的反并聯(lián)^極管功率開關(guān)器件.，在該組兩個串接 的反并聯(lián)二極管功率開關(guān)器件^^^、的中部連線上接入直流平波電抗器 ，直流平波電抗器的進線端和第三組直流斷路器％^:::_的其中一個進線端形 成用于連接光伏設(shè)備的正負(fù)進線接口；風(fēng)電WP接口包括另一組兩個串接的反并聯(lián)二極管 功率開關(guān)器件#，第二組直流斷路器:?^::左的正負(fù)進線之間接入該組兩 個串接的反并聯(lián)二極管功率開關(guān)器件^4# H?，在該組兩個串接的反并聯(lián)二極管功 率開關(guān)器件jiWt的中部連線上接入直流平波電抗器1_丨，該直流平波電抗器 %ι:的進線端和第三組直流斷路器的其中一個進線端形成用于連接風(fēng)電設(shè)備 的正負(fù)進線接口。
[0011] 所述AC接口包括交流負(fù)載AL接口和并網(wǎng)GC接口，交流負(fù)載AL接口包括第五組 交流斷路器 :_^r-_§，第五組交流斷路器與出線電感錢!產(chǎn)連接；并網(wǎng)GC接口 包括第六組交流斷路器% -?，第六組交流斷路器與出線電感:% 連接。
[0012] 所述DC接口內(nèi)部集成信息采集模塊和處理模塊，對掛接負(fù)載、蓄電池充電量數(shù)據(jù) 進行采集和處理并做出決策，將決策信息發(fā)送到并網(wǎng)接口。
[0013] AL接口內(nèi)部集成信息采集模塊和處理模塊，對掛接負(fù)載數(shù)據(jù)進行采集和處理并做 出決策，將決策信息發(fā)送到并網(wǎng)接口。
[0014] GC接口內(nèi)部集成信息接收模塊，接收從DC接口和AL接口發(fā)送的決策信息，并根據(jù) 決策信息控制并網(wǎng)接口內(nèi)部開關(guān)的通斷。
[0015] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明為用戶提供綜合性多功能低壓配電接口終端，同時兼容三相配網(wǎng)、分布式電源 (風(fēng)光互補系統(tǒng))、大容量蓄電池，既滿足了用戶對交直流電能的需求，又可實現(xiàn)并網(wǎng)，將電 能回饋到電網(wǎng)。
[0016] 實現(xiàn)智能家居接口的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，即插即用，省去了直流電源適配器等設(shè)備， 極大程度地開發(fā)了直流環(huán)節(jié)的利用率，方便用戶對各種交直流設(shè)備的使用；同時，在直流環(huán) 節(jié)加入分布式風(fēng)光電源，在天氣條件滿足的情況下，可實現(xiàn)電力用戶對電力需求的自給自 足；而且，在分布式風(fēng)光電源發(fā)電充足的情況下，多余的電能可以由蓄電池進行儲存或輸送 到電網(wǎng)，提尚電能的利用率，減少能源浪費。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)成圖； 圖2是本發(fā)明實施例直流輸入換流器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明實施例DC接口結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明實施例DG接口結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明實施例交流輸出換流器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明實施例AC接口結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018] -種柔性接入智能家居接口（見圖1)，它包括直流輸入換流器，直流輸入換流器的 交流進線端連接配電網(wǎng)，兩條直流出線端經(jīng)由第一組直流斷路器連接到正負(fù)直流母線的前 端，也就是進線端，DC接口的兩個進線端經(jīng)由第二組直流斷路器連接在正負(fù)直流母線上， DG接口的兩個出線端經(jīng)由第三組直流斷路器連接在正負(fù)直流母線上；交流輸出換流器包 括三臺相互并聯(lián)的單相交流輸出換流器，每臺單相交流輸出換流器的兩個進線端經(jīng)由第四 組直流斷路器連接于正負(fù)直流母線的末端，出線端連接到AC接口。
[0019] 所述直