微型電網(wǎng)控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種微型電網(wǎng)控制器，包括DC/AC轉(zhuǎn)換器、DC/AC雙向變換器、交流母線端、負(fù)載端以及控制器，DC/AC轉(zhuǎn)換器連接交流母線端及DC/AC雙向變換器均與交流母線端相連，DC/AC轉(zhuǎn)換器及DC/AC雙向變換器還通過(guò)CAN總線與控制器通訊連接，還包括一用于在交流發(fā)電機(jī)和市電電網(wǎng)之間切換的選擇開(kāi)關(guān)；負(fù)載端連接有用于通斷本地負(fù)載的負(fù)載開(kāi)關(guān)，選擇開(kāi)關(guān)和負(fù)載開(kāi)關(guān)的控制端與控制器輸出端相連；交流母線端和負(fù)載端分別設(shè)有電信號(hào)檢測(cè)裝置，電信號(hào)檢測(cè)裝置與控制器輸入端相連。
【專利說(shuō)明】微型電網(wǎng)控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及領(lǐng)域供電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是指一種微型電網(wǎng)控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]微電網(wǎng)相當(dāng)于電力系統(tǒng)的毛細(xì)血管系統(tǒng)，是智能電網(wǎng)中新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)單元，是推動(dòng)智能電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域之一。微電網(wǎng)本質(zhì)上是含有分布式電源的配用電技術(shù)，具有鮮明的技術(shù)革命特征:靈活性、安全性高；既可以并入大電網(wǎng)，又可以作為獨(dú)立電網(wǎng)運(yùn)行，可以有效提聞電網(wǎng)的抗災(zāi)害打擊能力，保證網(wǎng)內(nèi)電力供應(yīng)的安全性；聞效節(jié)能，可有效實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)和消費(fèi)的優(yōu)質(zhì)匹配，優(yōu)化電力資源網(wǎng)內(nèi)分配，且線損非常低；可有效解決風(fēng)、光等清潔能源并網(wǎng)問(wèn)題。
[0003]微電網(wǎng)市場(chǎng)有望在未來(lái)5年迎來(lái)高速成長(zhǎng)期。從全球來(lái)看，目前微電網(wǎng)主要處于實(shí)驗(yàn)和示范階段，但從過(guò)去五年來(lái)看，微電網(wǎng)的技術(shù)推廣已經(jīng)度過(guò)幼稚期，市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步成長(zhǎng)。著眼于當(dāng)下世界范圍的能源和環(huán)境困局以及電力安全需求的長(zhǎng)期高企，對(duì)微電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用良好應(yīng)用前景抱有高預(yù)期，世界各地的政府、主要能源公司和電力公司等積極主導(dǎo)或參與當(dāng)?shù)匚㈦娋W(wǎng)工程建設(shè)。未來(lái)5到10年，微電網(wǎng)的市場(chǎng)規(guī)模、地區(qū)分布和應(yīng)用場(chǎng)所分布都將會(huì)發(fā)生顯著變化。
[0004]從國(guó)內(nèi)情況來(lái)看，政府日趨重視，自下而上推動(dòng)力越來(lái)越強(qiáng)，市場(chǎng)前景廣闊，企業(yè)積極參與。近三年，微電網(wǎng)開(kāi)始逐漸走到政策前臺(tái)，國(guó)家能源局也計(jì)劃在“十二五”期間建設(shè)30個(gè)微電網(wǎng)示范工程，各級(jí)政府已經(jīng)出臺(tái)了一些支持性政策，自下而上推動(dòng)力越來(lái)越顯著；國(guó)內(nèi)大能源和電網(wǎng)企業(yè)參與熱情非常高，布局意味明顯；2012年陸續(xù)有一批重大示范工程獲批，預(yù)期未來(lái)各地會(huì)有更多政府或企業(yè)主導(dǎo)的項(xiàng)目上馬，微電網(wǎng)在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)將非常廣闊。
[0005]現(xiàn)有的微型電網(wǎng)控制系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、各電源裝置難以協(xié)同工作、功率因數(shù)低等缺陷，例如專利號(hào)為201220525631.1的實(shí)用新型公開(kāi)的包括可再生能源直流發(fā)電裝置、蓄電池組、交流母線端、與交流母線端相連的負(fù)載端、本地負(fù)載以及控制器等，其交流母線端及負(fù)載端未設(shè)置檢測(cè)裝置，控制器不能根據(jù)電信號(hào)變化情況切斷市電電網(wǎng)供電，因此受外網(wǎng)電壓波動(dòng)影響大，并且發(fā)電機(jī)、蓄電池組的工作無(wú)法及時(shí)根據(jù)電信號(hào)變化情況協(xié)同配合，因此在復(fù)雜的實(shí)際應(yīng)用條件下需要增設(shè)諸多輔助設(shè)備進(jìn)行調(diào)整統(tǒng)籌。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、反應(yīng)迅捷、適用范圍廣的微型電網(wǎng)控制器。
[0007]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0008]微型電網(wǎng)控制器，包括用于連接可再生能源直流發(fā)電裝置的DC/AC轉(zhuǎn)換器、用于連接蓄電池組的DC/AC雙向變換器、交流母線端、與交流母線端相連的負(fù)載端以及控制器，DC/AC轉(zhuǎn)換器連接交流母線端及DC/AC雙向變換器均與交流母線端相連，DC/AC轉(zhuǎn)換器及DC/AC雙向變換器還通過(guò)CAN總線與控制器通訊連接，還包括一用于在交流發(fā)電機(jī)和市電電網(wǎng)之間切換的選擇開(kāi)關(guān)；負(fù)載端連接有用于通斷本地負(fù)載的負(fù)載開(kāi)關(guān)，選擇開(kāi)關(guān)和負(fù)載開(kāi)關(guān)的控制端與控制器輸出端相連；交流母線端和負(fù)載端分別設(shè)有電信號(hào)檢測(cè)裝置，電信號(hào)檢測(cè)裝置與控制器輸入端相連。
[0009]進(jìn)一步地，DC/AC雙向變換器與控制器之間連接有光耦隔離驅(qū)動(dòng)電路。
[0010]進(jìn)一步地，DC/AC雙向變換器與交流母線端之間連接有電抗器Lp。
[0011]進(jìn)一步地，DC/AC雙向變換器包括DC/DC變換器、三電平逆變器和LC濾波網(wǎng)絡(luò)，蓄電池組依次經(jīng)過(guò)DC/DC變換器、三電平逆變器和LC濾波網(wǎng)絡(luò)與交流母線端相連。
[0012]進(jìn)一步地，DC/DC變換器通過(guò)直流側(cè)電壓及電流檢測(cè)電路與控制器相連，DC/DC變換器與控制器之間還連接有過(guò)壓/過(guò)流保護(hù)電路。
[0013]進(jìn)一步地，LC濾波網(wǎng)絡(luò)通過(guò)交流側(cè)電壓及電流檢測(cè)電路與控制器相連。
[0014]進(jìn)一步地，三電平逆變器與控制器之間連接有變流電路。
[0015]進(jìn)一步地，控制器型號(hào)為TI Concerto F28M35X ;選擇開(kāi)關(guān)是型號(hào)為K3P20C25DA的三相三極固態(tài)繼電器；電信號(hào)檢測(cè)裝置為電流互感器和電壓互感器。
[0016]進(jìn)一步地，DC/AC轉(zhuǎn)換器包括用于連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第一 DC/AC轉(zhuǎn)換器和用于連接太陽(yáng)能發(fā)電裝置的第二 DC/AC轉(zhuǎn)換器。
[0017]進(jìn)一步地，控制器具有用于連接監(jiān)控上位機(jī)的RJ45網(wǎng)絡(luò)通訊接口。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果在于:通過(guò)電信號(hào)檢測(cè)裝置及選擇開(kāi)關(guān)配合，統(tǒng)籌安排供電模式；采用多功能集成創(chuàng)新、專用驅(qū)動(dòng)芯片、模塊化優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有非常完善的保護(hù)功能和多合一互補(bǔ)功能，適于風(fēng)力光伏發(fā)電、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電、太陽(yáng)能路燈控制、分布式微網(wǎng)發(fā)電通用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本實(shí)用新型DC/AC雙向變換器結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0022]參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的微型電網(wǎng)控制器，包括用于連接可再生能源直流發(fā)電裝置的DC/AC轉(zhuǎn)換器、用于連接蓄電池組I的DC/AC雙向變換器、交流母線端、與交流母線端相連的負(fù)載端以及控制器，DC/AC轉(zhuǎn)換器連接交流母線端及DC/AC雙向變換器均與交流母線端相連，DC/AC轉(zhuǎn)換器及DC/AC雙向變換器還通過(guò)CAN總線與控制器通訊連接，還包括一用于在交流發(fā)電機(jī)2和市電電網(wǎng)3之間切換的選擇開(kāi)關(guān)SSl ;負(fù)載端連接有用于通斷本地負(fù)載的負(fù)載開(kāi)關(guān)SS2,選擇開(kāi)關(guān)SSl和負(fù)載開(kāi)關(guān)SS2的控制端與控制器輸出端相連；交流母線端和負(fù)載端分別設(shè)有電信號(hào)檢測(cè)裝置，電信號(hào)檢測(cè)裝置與控制器輸入端相連。
[0023]從圖1中還可以看出，為保證信號(hào)穩(wěn)定，DC/AC雙向變換器與控制器之間連接有光奉禹隔尚驅(qū)動(dòng)電路。
[0024]DC/AC雙向變換器與交流母線端之間連接有電抗器Lp。
[0025]參照?qǐng)D2所示，DC/AC雙向變換器包括DC/DC變換器、三電平逆變器和LC濾波網(wǎng)絡(luò)，蓄電池組I依次經(jīng)過(guò)DC/DC變換器、三電平逆變器和LC濾波網(wǎng)絡(luò)與交流母線端相連。
[0026]DC/DC變換器通過(guò)直流側(cè)電壓及電流檢測(cè)電路與控制器相連，DC/DC變換器與控制器之間還連接有過(guò)壓/過(guò)流保護(hù)電路。
[0027]LC濾波網(wǎng)絡(luò)通過(guò)交流側(cè)電壓及電流檢測(cè)電路與控制器相連。
[0028]三電平逆變器與控制器之間連接有變流電路。
[0029]本實(shí)施例采用的控制器型號(hào)為TI Concerto F28M35X ;選擇開(kāi)關(guān)SSl是型號(hào)為K3P20C25DA的三相三極固態(tài)繼電器；電信號(hào)檢測(cè)裝置為電流互感器和電壓互感器。
[0030]DC/AC轉(zhuǎn)換器包括用于連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)4的第一 DC/AC轉(zhuǎn)換器和用于連接太陽(yáng)能發(fā)電裝置5的第二 DC/AC轉(zhuǎn)換器。
[0031]為便于實(shí)時(shí)監(jiān)控，控制器具有用于連接監(jiān)控上位機(jī)6的RJ45網(wǎng)絡(luò)通訊接口。
[0032]雖然本實(shí)用新型已通過(guò)參考優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了圖示和描述，但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，可以不限于上述實(shí)施例的描述，在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)，可作形式和細(xì)節(jié)上的各種變化。
【權(quán)利要求】
1.微型電網(wǎng)控制器，包括用于連接可再生能源直流發(fā)電裝置的DC/AC轉(zhuǎn)換器、用于連接蓄電池組的DC/AC雙向變換器、交流母線端、與交流母線端相連的負(fù)載端以及控制器，DC/AC轉(zhuǎn)換器連接交流母線端及DC/AC雙向變換器均與交流母線端相連，DC/AC轉(zhuǎn)換器及DC/AC雙向變換器還通過(guò)CAN總線與控制器通訊連接，其特征在于:還包括一用于在交流發(fā)電機(jī)和市電電網(wǎng)之間切換的選擇開(kāi)關(guān)；負(fù)載端連接有用于通斷本地負(fù)載的負(fù)載開(kāi)關(guān)，選擇開(kāi)關(guān)和負(fù)載開(kāi)關(guān)的控制端與控制器輸出端相連；交流母線端和負(fù)載端分別設(shè)有電信號(hào)檢測(cè)裝置，電信號(hào)檢測(cè)裝置與控制器輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型電網(wǎng)控制器，其特征在于:DC/AC雙向變換器與控制器之間連接有光耦隔離驅(qū)動(dòng)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型電網(wǎng)控制器，其特征在于:DC/AC雙向變換器與交流母線端之間連接有電抗器Lp。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型電網(wǎng)控制器，其特征在于:DC/AC雙向變換器包括DC/DC變換器、三電平逆變器和LC濾波網(wǎng)絡(luò)，蓄電池組依次經(jīng)過(guò)DC/DC變換器、三電平逆變器和LC濾波網(wǎng)絡(luò)與交流母線端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微型電網(wǎng)控制器，其特征在于:DC/DC變換器通過(guò)直流側(cè)電壓及電流檢測(cè)電路與控制器相連，DC/DC變換器與控制器之間還連接有過(guò)壓/過(guò)流保護(hù)電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微型電網(wǎng)控制器，其特征在于:LC濾波網(wǎng)絡(luò)通過(guò)交流側(cè)電壓及電流檢測(cè)電路與控制器相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微型電網(wǎng)控制器，其特征在于:三電平逆變器與控制器之間連接有變流電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型電網(wǎng)控制器，其特征在于:控制器型號(hào)為TIConcertoF28M35X ;選擇開(kāi)關(guān)是型號(hào)為K3P20C25DA的三相三極固態(tài)繼電器；電信號(hào)檢測(cè)裝置為電流互感器和電壓互感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型電網(wǎng)控制器，其特征在于:DC/AC轉(zhuǎn)換器包括用于連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第一 DC/AC轉(zhuǎn)換器和用于連接太陽(yáng)能發(fā)電裝置的第二 DC/AC轉(zhuǎn)換器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型電網(wǎng)控制器，其特征在于:控制器具有用于連接監(jiān)控上位機(jī)的RJ45網(wǎng)絡(luò)通訊接口。
【文檔編號(hào)】H02J3/32GK203859536SQ201420230421
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】吳秋軒, 吳晨曦, 林偉杰, 余善恩, 羅艷斌, 莊坤江 申請(qǐng)人:浙江諾耶禾華微電網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)有限公司