切換旁路電路、變流器及直流組網(wǎng)變流系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及微電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種切換旁路電路、變流器及直流組網(wǎng)變流系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]微電網(wǎng)是由分布式電源、儲能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負載和保護裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，可以有外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以獨立運行。微電網(wǎng)具有能夠提高重要負載的供電可靠性，滿足用戶的個性化電力需求，方便進行智能化管理，污染較少，成本較低等優(yōu)點。因此，微電網(wǎng)是實現(xiàn)傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。
[0003]微電網(wǎng)可以將光伏發(fā)電機、風(fēng)力發(fā)電機、生物質(zhì)發(fā)電、燃料發(fā)電機、蓄電池等任意組合起來，通過直流母線或交流母線，以及變流器等計量和控制裝置為負載進行供電。由于微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展時間較短，相應(yīng)的控制和保護技術(shù)還不夠成熟，在微電網(wǎng)的運行過程中其內(nèi)部部件會出現(xiàn)故障，導(dǎo)致微電網(wǎng)供電輸出出現(xiàn)故障，使得負載不能得到穩(wěn)定可靠的供電，不能滿足用戶的電力需求，甚至對用戶造成嚴重的經(jīng)濟損失。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的實施例提供一種切換旁路電路、變流器及直流組網(wǎng)變流系統(tǒng)，有效保證負載得到穩(wěn)定可靠的供電。
[0005]為達到上述目的，本實用新型的實施例提供了一種切換旁路電路，包括:設(shè)置在供電支路和負載支路上的開關(guān)，以及與各所述開關(guān)連接的控制單元;所述供電支路為變流器系統(tǒng)的供電電源與所述變流器系統(tǒng)的負載之間連接的支路，所述負載支路為變流器系統(tǒng)的直流母線與所述變流器系統(tǒng)的負載之間連接的支路;所述控制單元用于控制各開關(guān)導(dǎo)通或斷開。
[0006]進一步地，所述控制單元包括與所述供電支路數(shù)量相同的第一控制支路，所述第一控制支路上設(shè)置有第一控制部;所述供電支路的開關(guān)包括第一開關(guān)部，所述第一開關(guān)部在所述第一控制部得電后閉合，失電后斷開。
[0007]進一步地，所述控制單元還包括與所述負載支路數(shù)量相同的第二控制支路，所述第二控制支路上設(shè)置有第二控制部;所述負載支路的開關(guān)包括第二開關(guān)部，所述第二開關(guān)部在所述第二控制部得電后閉合，失電后斷開。
[0008]進一步地，各所述第一控制支路上還設(shè)置有其它所述第一控制支路的第一控制部對應(yīng)控制的另外多個第一開關(guān)部，以及所述第二控制部對應(yīng)控制的另外一個第二開關(guān)部；各所述第二控制支路上還設(shè)置有各所述第一控制部對應(yīng)控制的另外多個第一開關(guān)部;所述另外多個第一開關(guān)部在所述第一控制部得電后斷開，失電后閉合;所述另外一個第二開關(guān)部在所述第二控制部得電后斷開，失電后閉合。
[0009]進一步地，在各所述第一控制支路和各所述第二控制支路上還設(shè)置有開關(guān)裝置，所述開關(guān)裝置與所述控制單元連接。
[0010]根據(jù)本實用新型的另一方面，本實用新型的實施例還提供一種變流器，所述變流器包括:直流母線、多個供電支路、與所述直流母線連接的負載支路，以及如前所述的切換芳路電路。
[0011]根據(jù)本實用新型的另一方面，本實用新型的實施例還提供一種直流組網(wǎng)變流系統(tǒng)，所述直流組網(wǎng)變流系統(tǒng)包括如前所述的變流器、多個與所述負載支路連接的負載，和多個與所述供電支路連接的供電電源。
[0012]進一步地，所述供電電源包括直流供電電源和交流供電電源，所述直流供電電源通過DC-DC變換器連接至所述變流器的直流母線，所述交流供電電源通過AC-DC變換器連接至所述直流母線。
[0013]進一步地，所述直流供電電源包括儲能電池和/或光伏發(fā)電機，所述交流供電電源包括燃料發(fā)電機、風(fēng)力發(fā)電機和/或電網(wǎng)。
[0014]進一步地，所述負載包括直流負載和交流負載，所述直流負載通過DC-DC變換器連接至所述直流母線，所述交流負載通過AC-DC變換器連接至所述直流母線。
[0015]本實用新型實施例提供的切換旁路電路、變流器及直流組網(wǎng)變流系統(tǒng)，在變流器的運行過程中，通過在變流器的供電支路和負載支路上的設(shè)置開關(guān)，并利用控制單元控制開關(guān)的導(dǎo)通或斷開，來實現(xiàn)負載的選擇性切換合適的供電電源，可以有效保證負載得到穩(wěn)定可靠的供電。
【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中微電網(wǎng)的變流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實用新型實施例的設(shè)置有切換旁路電路的變流器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實用新型實施例的切換旁路電流的控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標號說明:
[0020]10、變流器系統(tǒng)；11、DC-DC變換器；12、AC-DC變換器；13、DC-AC變換器；14、直流母線；15、控制系統(tǒng)；16、制動單元;20、儲能電池;21、光伏發(fā)電機;22、燃料發(fā)電機;23、風(fēng)力發(fā)電機;24、電網(wǎng)；30、直流負載;31、交流負載;32、交流母線;40、控制單元;50及50 ’、第一控制支路;51、第二控制支路;Kl及K1’、第一控制部;K2、第二控制部;Sl、Sl-2及S1-3、第一開關(guān)部;Sl’、Sl’-2 及 Sl’-3、第一開關(guān)部;S2、S2’-2 及 S2’-2、第二開關(guān)部;S3 及 S3’、開關(guān);A1、A1’及Α2、開關(guān)裝置。
【具體實施方式】
[0021]本實用新型的基本構(gòu)思是，通過在現(xiàn)有技術(shù)中微電網(wǎng)的變流器或變流器系統(tǒng)中設(shè)置切換旁路電路，并利用切換旁路電路來為負載切換合適的供電電源，使負載得到穩(wěn)定可靠的供電，進而有效解決現(xiàn)有技術(shù)中微電網(wǎng)的變流器出現(xiàn)故障而造成負載間斷供電的問題。
[0022]在闡述本實用新型的技術(shù)方案之前，對現(xiàn)有技術(shù)中微電網(wǎng)的變流器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行相關(guān)說明。如圖1所示，微電網(wǎng)的變流器系統(tǒng)10包括直流母線14和控制系統(tǒng)15，其中，各供電電源(包括儲能電池20、光伏發(fā)電機21、燃料發(fā)電機22、風(fēng)力發(fā)電機23和電網(wǎng)24等供電電源)通過DC-DC變換器11或AC-DC變換器12與直流母線14分別連接，使各供電電源向直流母線14輸送電能，或者從直流母線14汲取電能;直流母線14還通過DC-DC變換器11和DC-AC變換器13分別與直流負載30和交流負載31連接，為直流負載30和交流負載31供電?？刂葡到y(tǒng)15分別與DC-DC變換器IUAC-DC變換器12和DC-AC變換器13，以及變流系統(tǒng)中的保護裝置連接，用于控制這些部件的工作狀態(tài)，以保證變流器正常運行。例如，控制系統(tǒng)15與連接在直流母線14上的制動單元16連接，通過制動單元16泄放直流母線14上的能量，來防止出現(xiàn)過壓等風(fēng)險，從而保證直流母線14的穩(wěn)定。
[0023]可以理解的是，圖1中，連接在燃料發(fā)電機22和直流母線14之間的AC-DC變換器12、以及連接在電網(wǎng)24和直流母線14之間的DC-AC變換器13分別位于直流母線14的兩側(cè)，雖然兩個變換器在圖中顯示的有所不同，但由于它們的AC端均指向交流電源，DC端均指向直流母線14，因此，這兩個變換器是同一類變換器。此外，電網(wǎng)24和直流母線14之間的電流是雙向的，即可以是電網(wǎng)24向直流母線14送電，或者直流母線14向電網(wǎng)24送電，電網(wǎng)24和直流母線14之間的DC-AC變換器13可以采用雙向的變換器。
[0024]下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例的切換旁路電路、變流器、直流組網(wǎng)變流系統(tǒng)進行詳細描述。
[0025]圖2為設(shè)置有本實用新型實施例的切換旁路電路的變流器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該變流器系統(tǒng)可以為圖1所示的具有多個供電電源的變流器系統(tǒng)10，本實用新型實施例的切換旁路電路可用于為變流器系統(tǒng)10的負載選擇合適的供電電源，使該變