(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211287302.2 (22)申请日 2022.10.20 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华园1号 (72)发明人 杨旭东　职远　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 专利代理师 雷玉龙 (51)Int.Cl. H02J 3/36(2006.01) H02J 3/14(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/32(2006.01) (54)发明名称 农村光伏柔 性直流配电网系统及方法 (57)摘要 本申请涉及一种农村光伏柔性直流配电网 系统及方法， 其中， 包括： 第一转换开关和第二转 换开关； DC/DC转换器、 双向DC/DC转换器和单向 DC/DC转换器； 第一组光伏 板和第二组光伏 板， 第 一组光伏板经DC/DC转换器、 第一转换开关和电 热丝相连， 以组成第一光伏板系统， 且第二组光 伏板经双 向DC/DC转换器向户内用电设备供电， 以组成第二光伏 板系统； DC/A C转换器和变压器， DC/AC转换器和变压器的一端与村庄母线的一路 相连， DC/AC转换器和变压器的另一端与电网相 连。 由此， 解决了现有的光伏配电系统的变压器 扩容需求较大， 投资成本 较高等问题。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115459334 A 2022.12.09 CN 115459334 A 1.一种农村光伏柔 性直流配电网系统， 其特 征在于， 包括： 第一转换开关和第二 转换开关； DC/DC转换器、 双向DC /DC转换器和单向DC /DC转换器； 第一组光伏板和第二组光伏板， 所述第一组光伏板经所述DC/DC转换器、 所述第一转换 开关和电热丝相连， 以组成第一光伏板系统， 且 所述第二组光伏板经所述双向D C/DC转换器 向户内用电设备供电， 以组成第二光伏板系统， 其中， 所述第一光伏板系统与所述第二光伏 板系统通过 所述第二 转换开关相连； DC/AC转换器和变压器， 所述DC/AC转换器和变压器的一端与村庄母线的一路相连， 所 述DC/AC转换器和变压器的另一端与电网相连， 其中， 所述村庄母线的另一路通过所述双向 DC/DC转换与台区储电设备连接且 经所述单向D C/DC转换器与其他台区用电设备相连， 以根 据冬季供暖需求或者生活用电需求控制所述第一转换开关和所述第二转换开关的开关状 态， 以利用户内电池满足用电需求的同时， 利用所述台区储电设备满足台区在阴雨天的用 电需求， 以及结合母线电压控制策略， 调节台区送入所述电网的功率， 使其与所述电网平稳 交互。 2.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 还 包括： 双向电表， 所述双向电表设置于所述DC/DC双向变流器的一端与所述村庄母线之间， 以 计算卖电收益和买电费用。 3.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 由所述DC/DC转换器、 所述双向DC/DC转换 器和所述单向D C/DC转换器组成相关母线电压控制系统， 以用于在为所述供暖需求时， 连接 所述第一转换开关， 并断开所述第二转换开关， 将所述第一组光伏板的电力送到电采暖设 备以用于供暖， 且将所述第二组光伏板的电力送到户内 以满足用电设备负荷， 及将多余的 电力送到台区以获得经济收益； 在为生活用电需求时， 连接所述第二转换开关， 并断开所述 第一转换开关， 将所述第一组光伏板的电力送到户内 以满足用电设备负荷， 且将所述多余 的电力通过所述双向DC/DC转换器与所述第二组光伏板发电， 一起直接送到台区以获得经 济收益。 4.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述母线电压控制策略分为三层， 第一层 为电压变化率绝对值小于第一预设百分比， 平衡运行； 第二层为所述电压变化率绝对值大 于所述第一预设百分比且小于第二预设百分比， 储能调节的优先级最高； 第三层为电压变 化率绝对值大于第三预设百分比且小于第四预设百分比， 同时控制负载、 储能以及光伏侧 输出功率。 5.一种农村光伏柔性直流配电网方法， 其特征在于， 采用如权利要求1 ‑4任一项所述的 农村光伏柔 性直流配电网系统， 其中， 所述方法包括以下步骤： 检测农村的实际需求； 在检测到所述实际需求为所述冬季供暖需求或者所述生活用电需求 时， 控制所述第 一 转换开关和所述第二转换开关的开关状态， 以利用户内电池满足用电需求的同时， 利用所 述台区储电设备满足台区在阴雨天的用电需求， 以及结合母线电压控制方法， 调节台区送 入所述电网的功率， 使其与所述电网平稳交 互。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 还 包括： 基于双向电表计算卖电收益和买电费用， 以基于所述卖电收益和所述买电费用推荐用权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115459334 A 2电信息。 7.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述控制所述第 一转换开关和所述第 二转 换开关的开关状态， 以利用户内电池满足用电需求的同时， 利用所述台区储电设备满足台 区在阴雨天的用电需求， 以及结合母线电压控制方法， 调节台区送入 所述电网的功 率， 使其 与所述电网平稳交 互， 包括： 在为所述冬季供暖需求 时， 连接所述第一转换开关， 并断开所述第二转换开关， 将所述 第一组光伏板的电力送到电采暖设备以用于供暖， 且将所述第二组光伏板的电力送到户内 以满足用电设备负荷， 及将多余的电力送到台区以获得 经济收益； 在为所述生活用电需求 时， 连接所述第二转换开关， 并断开所述第一转换开关， 将所述 第一组光伏板的电力送到户内以满足用电设备负荷， 且将所述多余的电力通过所述双向 DC/DC转换器与所述第二组光伏板发电， 一 起直接送到台区以获得 经济收益。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115459334 A 3