CN107425516A - 一种节能直流配电网系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能直流配电网系统，包括正高压直流的输电线、输电地线和负高压直流的输电线，正高压直流的输电线、输电地线和负高压直流的输电线连接到开关电源，开关电源输出端连接有正低压直流的供电线、供电地线和负低压直流的供电线，正低压直流的供电线、供电地线和负低压直流的供电线连接到用户开关和用户发电开关，用户开关连接到电流电压乘法器，电流电压乘法器连接到用户用电设备插座，用户开关为家用用户开关、商用用户开关、或工厂用户开关，用户发电开关连接到发电的电流电压乘法器，发电的电流电压乘法器分别连接到发电装置；本发明供电稳定可靠，易于并网，降低用户用电成本，并网方便容易。

Description

一种节能直流配电网系统
技术领域
本发明涉及一种节能直流配电网系统，属于电力供电设备技术领域。
背景技术
针对用户用电和工业供电，现有的供电方式通常采用220V的交流电供电和380V的交流配电，交流供电方式存在供电稳定性差，而且随着家用发电设备的不断发展，无法实现家用发电设备输出电的简单并网。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种节能直流配电网系统，供电稳定，并网容易，以解决现有技术中存在的问题。
本发明采取的技术方案为：一种节能直流配电网系统，包括正高压直流的输电线、输电地线和负高压直流的输电线，正高压直流的输电线、输电地线和负高压直流的输电线连接到开关电源，开关电源输出端连接有正低压直流的供电线、供电地线和负低压直流的供电线，正低压直流的供电线、供电地线和负低压直流的供电线连接到用户开关和用户发电开关，用户开关连接到电流电压乘法器，电流电压乘法器连接到用户用电设备插座，用户开关为家用用户开关、商用用户开关、或工厂用户开关，用户发电开关连接到发电的电流电压乘法器，发电的电流电压乘法器分别连接到发电装置。
优选的，上述发电装置包括用户健身自行车上的发电机、家用光伏设备、家用风力发电设备和直流发电机。
优选的，上述输电地线和供电地线为同一地线，供电地线上设置有通信光纤和数据传输线，通信光纤连接用户开关、用户电流电压乘法器、用户发电开关和发电的电流电压乘法器，通信光纤并远程连接到电费收费终端。
优选的，上述用户用电设备插座的正极供电高电位供电线上设置单向二极管。
优选的，上述用户健身自行车上的发电机、家用光伏设备和家用风力发电设备分别通过用户发电插座连接到电流电压乘法器，并在用户发电插座的负极输电线上设置有单向二极管。
优选的，上述用户用电设备插座包括两插孔，两插孔为不相交T字型结构，均为条形孔，与用户用电设备插座相匹配的插头，插头的插针与插孔相一致。
优选的，上述发电装置通过发电插座连接到发电的电流电压乘法器，发电插座结构与用户用电设备插座相同且两插孔距离与用户用电设备插座的插孔距离不同。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明通过该直流输电系统，能够实现用户的直流供电（220V的家用供电或440V的动力供电），供电采用的是开关稳压电源、稳定可靠，减少用户设备的电压转换元件，降低用户设备购买成本，并利用家用发电设备、光伏设备和风力发电设备直接能够并网连接，降低用户用电成本，并网方便容易，能够并入各类家用发电设备的发电网络，实现更佳节能，本发明还具有结构简单、成本低的特点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的插座结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1：如图1-图2所示，一种节能直流配电网系统，包括正高压直流的输电线、输电地线和负高压直流的输电线，正高压直流的输电线、输电地线和负高压直流的输电线连接到开关电源，开关电源输出端连接有正低压直流的供电线、供电地线和负低压直流的供电线，正低压直流的供电线、供电地线和负低压直流的供电线连接到用户开关和用户发电开关，用户开关连接到电流电压乘法器，电流电压乘法器连接到用户用电设备插座，用户开关为家用用户开关、商用用户开关、或工厂用户开关，用户发电开关连接到发电的电流电压乘法器，发电的电流电压乘法器分别连接到发电装置，一种节能直流配电网系统可以利用现有的10kV输电线。
优选的，上述发电装置包括用户健身自行车上的发电机、家用光伏设备、家用风力发电设备和直流发电机。
优选的，上述输电地线和供电地线为同一地线，供电地线上设置有通信光纤和数据传输线，通信光纤连接用户开关、用户电流电压乘法器、用户发电开关和发电的电流电压乘法器，通信光纤并远程连接到电费收费终端地线设置通信光纤，增加地线的功能性，通信光纤连接到用户开关、用户电流电压乘法器、用户发电开关和发电的电流电压乘法器，能够自动进行用电和供电的监控，并计算处实际的用电费用，自动实现远程监控，监控方便，采用光纤和数据线一体的地线，避免了现有城市电杆通信电缆的摆放杂乱问题。
优选的，上述用户用电设备插座的正极供电高电位供电线上设置单向二极管，单向二极管起到保护作用。
优选的，上述用户健身自行车上的发电机、家用光伏设备和家用风力发电设备分别通过用户发电插座连接到电流电压乘法器，并在用户发电插座的负极输电线上设置有单向二极管，单向二极管起到保护作用。
优选的，上述用户用电设备插座包括两插孔，两插孔为不相交T字型结构，均为条形孔，与用户用电设备插座相匹配的插头，插头的插针与插孔相一致，不相交T字型结构的条形孔，能够起到防止插反，起到保护作用，插座中高电位和低电位插孔不对称。
优选的，上述发电装置通过发电插座连接到发电的电流电压乘法器，发电插座结构与用户用电设备插座相同且两插孔距离与用户用电设备插座的插孔距离不同，一方面能够起到防止插反，起到保护作用，另一方面，与用户用电设备插座的插孔距离不同，能够避免两者相互对插防止短路，导致烧坏设备。
如图2所示，用户家里的发电设备所用的插座和用电器插座的插孔口是完全不一样的（L间距不同），避免两种插座的插头不能相互互插和反插，防止短路，起到保护作用。
家庭、工厂、商业都有+220V供电线、-220V供电线和地线、大负荷接+220V供电线、-220V供电线，小负荷接+220V供电线和地线，也可以接-220V供电线和地线。发电设备在家庭、工厂、写字楼接+220V供电线和地线，也可以接-220V供电线和地线，如健身用发电设备接入电网。发电设备与用电设备的插座是大小、孔距是不一样的，两者不能互用，主要是为了防止短路烧坏设备。
家庭健身用发电设备若发出的电是50Hz交流电，实施中采用电压波动很大的直流电，再通过稳压变为电压波动较小的直流电，再通过昂贵的逆变器变为50Hz交流电是很困难做到的，所以至今没有。若是采用的市电是直流电，发电节能就容易实施。甚至可以做到我们关一下旋转的门、早上起来在家骑一下健身自行车就可以发电，并且可以自己用，多余输送给电网，节能环保、造福于民。
可以不改变现在的配电网交流电10KV线路，直接可以接入+14.14kV线路、-14.14kV线路，电力线路电杆的中相接入直流电的地线路，它比另外两相正电线路、负电线路高出大约1.4米，从而达到起到避雷线、保护另外两相正电线路、负电线路的作用，地线与大地相连接。
现有的家用电器（冰箱、空调、电磁炉等）常常采用交流变直流后使用，而采用直流配电网，能够减少该类家用电器的交变直的整流稳压模块，大大减少电能的浪费，也节约了电器的制造成本，如冰箱，采用交流变直流，再进行调频，采用直流配电网系统，直接连接后进行调频，减少该环节的能耗，降低设备制造成本。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种节能直流配电网系统，其特征在于：包括正高压直流的输电线、输电地线和负高压直流的输电线，正高压直流的输电线、输电地线和负高压直流的输电线连接到开关电源，开关电源输出端连接有正低压直流的供电线、供电地线和负低压直流的供电线，正低压直流的供电线、供电地线和负低压直流的供电线连接到用户开关和用户发电开关，用户开关连接到电流电压乘法器，电流电压乘法器连接到用户用电设备插座，用户开关为家用用户开关、商用用户开关、或工厂用户开关，用户发电开关连接到发电的电流电压乘法器，发电的电流电压乘法器分别连接到发电装置。
2.根据权利要求1所述的一种节能直流配电网系统，其特征在于：发电装置包括用户健身自行车上的发电机、家用光伏设备、家用风力发电设备和直流发电机。
3.根据权利要求1所述的一种节能直流配电网系统，其特征在于：输电地线和供电地线为同一地线，供电地线上设置有通信光纤和数据传输线，通信光纤连接用户开关、用户电流电压乘法器、用户发电开关和发电的电流电压乘法器，通信光纤并远程连接到电费收费终端。
4.根据权利要求1所述的一种节能直流配电网系统，其特征在于：用户用电设备插座的正极供电高电位供电线上设置单向二极管。
5.根据权利要求1所述的一种节能直流配电网系统，其特征在于：用户健身自行车上的发电机、家用光伏设备和家用风力发电设备分别通过用户发电插座连接到电流电压乘法器，并在用户发电插座的负极输电线上设置有单向二极管。
6.根据权利要求1所述的一种节能直流配电网系统，其特征在于：用户用电设备插座包括两插孔，两插孔为不相交T字型结构，均为条形孔，与用户用电设备插座相匹配的插头，插头的插针与插孔相一致。
7.根据权利要求1所述的一种节能直流配电网系统，其特征在于：发电装置通过发电插座连接到发电的电流电压乘法器，发电插座结构与用户用电设备插座相同且两插孔距离与用户用电设备插座的插孔距离不同。
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