[實用新型]微電網(wǎng)穩(wěn)定控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320596919.2
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN203553936U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔啟翔;趙慶苓;劉貴程;袁增貴
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北變微電網(wǎng)技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/28;H02J3/38
• 代理公司: 北京市卓華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11299
• 代理人: 周瑞艷

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于微電網(wǎng)穩(wěn)定控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微電網(wǎng)內(nèi)儲能裝置專用控制器。

背景技術(shù)

微電網(wǎng)能夠穩(wěn)定運行是微電網(wǎng)安全、可靠運行并發(fā)揮效益的前提。微電網(wǎng)要做到并網(wǎng)并得上，孤網(wǎng)穩(wěn)得住，隔離足夠快，無縫切換，真正實現(xiàn)微電網(wǎng)的即插即用，才能充分發(fā)揮其效益。由于微電網(wǎng)分布式發(fā)電電源普遍存在過載能力低、慣性小或無慣性的特點，以及微電網(wǎng)內(nèi)負載存在突變等問題，容易造成微電網(wǎng)系統(tǒng)振蕩甚至崩潰，嚴重制約著微電網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用。為了改善這種情況，目前的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中通常用儲能裝置來維持系統(tǒng)暫態(tài)的穩(wěn)定，在必要時為微電網(wǎng)提供電壓和頻率支撐，但在如何控制儲能裝置更好地滿足微電網(wǎng)各種工作狀態(tài)的需要方面相關(guān)技術(shù)發(fā)展還不成熟，還沒有能夠使儲能裝置在微電網(wǎng)的應(yīng)用中真正地實現(xiàn)即插即用的有效手段。

實用新型內(nèi)容

為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本實用新型的目的在于提供一種微電網(wǎng)穩(wěn)定控制器，作為微電網(wǎng)儲能裝置的專用控制器，實現(xiàn)儲能裝置的即插即用。

本實用新型的技術(shù)方案是：

一種微電網(wǎng)穩(wěn)定控制器，包括雙向逆變電路，所述雙向逆變電路連接有控制其工作狀態(tài)的控制電路，所述控制電路連接有用于采集所述雙向逆變電路直流側(cè)電信號和交流側(cè)電信號的信號采集電路。

所述控制電路包括用于數(shù)據(jù)處理的微處理器，所述微處理器通過PWM驅(qū)動控制電路連接所述雙向逆變電路。

所述信號采集電路的輸出端可以經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路接入所述微處理器。

所述雙向逆變電路優(yōu)選包括依次電連接的直流主電路、三相橋式逆變電路、濾波電路、隔離變壓器和交流主電路，所述PWM驅(qū)動控制電路連接所述三相橋式逆變電路。

所述直流主電路設(shè)有直流斷路器、預(yù)充電路、泄放電路、直流EMI濾波器、母線電容、吸收電容和直流側(cè)熔斷器。

所述控制電路還可以設(shè)有用于接收外部控制指令的通訊接口電路，所述通訊接口電路與微處理器雙向通信連接。

所述微處理器還連接有用于輸入輸出開關(guān)量控制信號的開關(guān)量輸入/輸出接口電路。

所述控制電路還設(shè)有用于與輸入輸出設(shè)備連接的串口，所述串口與微處理器雙向通信連接。

對于前述的各個所述穩(wěn)定控制器，所述直流主電路構(gòu)成所述雙向逆變電路直流側(cè)，所述三相橋式逆變電路、濾波電路、隔離變壓器和交流主電路構(gòu)成所述雙向逆變電路交流側(cè)，所述雙向逆變電路直流側(cè)電信號和交流側(cè)電信號分別為相應(yīng)側(cè)上的一處或多處電壓電流信號。

所述三相橋式逆變電路的每個橋臂可以由一個IGBT模塊和一個二極管反向并聯(lián)組成。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型是專門為微電網(wǎng)穩(wěn)定運行設(shè)計的為儲能裝置配套的控制裝置，借助該控制裝置能夠?qū)δ苎b置方便地連接在微電網(wǎng)上，并使得儲能裝置之間以及儲能裝置與微電源之間在硬件連接和程序控制方面不發(fā)生關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)儲能裝置的即插即用。

微電網(wǎng)并網(wǎng)運行時，微電網(wǎng)穩(wěn)定控制器能夠控制儲能裝置平抑微電網(wǎng)內(nèi)的功率波動、平滑系統(tǒng)負荷波動、儲存系統(tǒng)多余的電能、作為系統(tǒng)后備電源等；微電網(wǎng)孤網(wǎng)運行時，微電網(wǎng)穩(wěn)定控制器可使儲能裝置為微電源提供電壓源支撐、平衡微電網(wǎng)內(nèi)功率分配、作為孤網(wǎng)后備電源等。

附圖說明

圖1是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實用新型的控制電路的原理框圖；

圖3是本實用新型的一個實施例的系統(tǒng)拓撲圖；

圖4是本實用新型的雙向逆變電路工作在有源逆變狀態(tài)圖；

圖5是本實用新型的雙向逆變電路工作在有源整流狀態(tài)圖；

圖6是本實用新型的雙向逆變電路四象限運行圖；

圖7是本實用新型的控制流程圖；

圖8是本實用新型應(yīng)用于微電網(wǎng)時的一種電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)示例。

具體實施方式

參見圖1，本實用新型提供了一種微電網(wǎng)穩(wěn)定控制器（可簡稱為穩(wěn)定控制器），包括雙向逆變電路、用于控制所述雙向逆變電路工作狀態(tài)的控制電路和用于采集所述雙向逆變電路直流側(cè)電信號和交流測電信號的信號采集電路。所述控制電路包括用于數(shù)據(jù)處理的微處理器（即DSP），所述微處理器經(jīng)PWM驅(qū)動控制電路連接所述雙向逆變電路并向其輸出PWM驅(qū)動控制信號，使其工作在有源逆變或有源整流狀態(tài)。所述信號采集電路的輸入端連接所述雙向逆變電路，輸出端經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路接入所述微處理器。所述雙向逆變電路直流側(cè)用于連接微電網(wǎng)儲能裝置，交流側(cè)用于直接或間接連接微電網(wǎng)交流母線。微電網(wǎng)穩(wěn)定控制器應(yīng)用于微電網(wǎng)時，其在微電網(wǎng)內(nèi)的連接位置可參見圖8。