[發(fā)明專利]直流微網(wǎng)中并網(wǎng)逆變裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410587334.3
• 申請(qǐng)日: 2014-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN105634025A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡習(xí)榮;馮錦法
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇綠揚(yáng)電子儀器集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): H02J5/00
• 分類號(hào): H02J5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠使直流微網(wǎng)與電網(wǎng)交換電能的逆變裝置。

背景技術(shù)

電力需求隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而迅速增長,大規(guī)模電力系統(tǒng)的弊端在電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的過程中，日益顯現(xiàn)。大規(guī)模電網(wǎng)運(yùn)行難度大，成本高，可靠性難以適應(yīng)用戶越來越高的要求，以及多樣化的供電需求。近年來世界范圍內(nèi)發(fā)生幾次大規(guī)模的停電事故,中國也在2008年南方冰災(zāi)和汶川震災(zāi)期間發(fā)生了大面積的停電，充分暴露了電網(wǎng)的脆弱性。分布式發(fā)電電源比通過改造電網(wǎng)來加強(qiáng)安全更加簡便、快捷。分布式發(fā)電具有污染少、能源利用率高、安裝地點(diǎn)靈活等優(yōu)點(diǎn)，并且與集中式發(fā)電相比，節(jié)省了輸配電資源與運(yùn)行費(fèi)用，減少了集中輸電的線路損耗。分布式發(fā)電可以減少電網(wǎng)總?cè)萘浚纳齐娋W(wǎng)峰谷性能，提高供電可靠性，是大電網(wǎng)的有力補(bǔ)充和有效支撐。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)效果能夠克服上述缺陷，提供一種直流微網(wǎng)中并網(wǎng)逆變裝置，其減少電網(wǎng)總?cè)萘浚纳齐娋W(wǎng)峰谷性能，提高供電可靠性，是大電網(wǎng)的有力補(bǔ)充和有效支撐。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：其包括太陽能發(fā)電模塊、風(fēng)力發(fā)電模塊、儲(chǔ)能模塊、單相逆變模塊、三相逆變模塊、直流負(fù)載模塊及直流母線，太陽能發(fā)電模塊、風(fēng)力發(fā)電模塊、儲(chǔ)能模塊、單相逆變模塊、三相逆變模塊、直流負(fù)載模塊分別連接到直流母線上，所述太陽能發(fā)電模塊利用DC/DC電路將光伏電能傳輸?shù)街绷髂妇€上，并可利用該DC/DC電路實(shí)現(xiàn)MPPT功能；風(fēng)力發(fā)電模塊發(fā)出三相交流電流，通過整流橋后變成直流，然后再利用DC/DC電路將風(fēng)機(jī)發(fā)出的電能傳輸?shù)街绷髂妇€上；儲(chǔ)能模塊利用同類型的DC/DC電路，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能模塊與直流母線能量傳遞；三相逆變模塊將直流電能轉(zhuǎn)換成三相交流電能傳送到電網(wǎng)或是三相負(fù)載上，該逆變模塊還可將三相電網(wǎng)上電能通過PWM整流方式傳輸?shù)街绷髂妇€上。

三相逆變模塊通過濾波電路及隔離變壓器后，分別經(jīng)過交流接觸器后與負(fù)載及電網(wǎng)相連，其包括主控制器、電壓電流傳感器、直流接觸器、交流接觸器、調(diào)理電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)邏輯電路，直流接觸器、交流接觸器分別受主控制器控制，主控制器輸出的PWM信號(hào)通過保護(hù)邏輯電路后進(jìn)入IPM驅(qū)動(dòng)電路，IPM驅(qū)動(dòng)電路控制IPM逆變器；利用電壓、電流傳感器分別檢測直流母線電壓、流入逆變器的電流及隔離變壓器原邊的電壓及電流，隨后通過調(diào)理電路后，將電壓、電流信號(hào)送入A/D轉(zhuǎn)換器AD7606，將頻率及相位信息送入主控制器的CAP口，供DSP檢測頻率及相位；A/D轉(zhuǎn)換器AD7606將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后通過主控制器數(shù)據(jù)總線傳入DSP。

所述的主控制器采用TMS320F28335型號(hào)。

微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要包括太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能、單相變頻逆變、三相并網(wǎng)逆變、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)、直流負(fù)載等。要想使實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中各個(gè)部分組成微網(wǎng)，在一個(gè)系統(tǒng)中同時(shí)運(yùn)行，需要將光伏、風(fēng)機(jī)、蓄電池等連接到一個(gè)統(tǒng)一的母線上。目前主要有交流和直流兩種母線類型。交流母線與傳統(tǒng)電網(wǎng)更為貼近，在保證該母線電壓、頻率、相位與電網(wǎng)相同時(shí)，即可并網(wǎng)，但需要利用逆變裝置將直流電流逆變成交流電流。直流母線較交流母線，控制上相對(duì)容易，功率及電壓控制均可歸結(jié)為直流母線電壓控制，采用DC/DC電路就可將微網(wǎng)中新能源發(fā)出的電能并入到直流母線上。微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的光伏、蓄電池、超級(jí)電容等均為直流型器件，采用直流母線較為合適。直流母線電壓選擇為48V。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的三相逆變模塊示意圖；

圖3為本發(fā)明的霍爾電壓傳感器電路圖；

圖4為本發(fā)明的霍爾電流傳感器電路圖；

圖5為本發(fā)明的電壓跟隨偏置電路；

圖6為本發(fā)明的頻率檢測電路；

圖7為本發(fā)明的比較及觸發(fā)電路；

圖8為本發(fā)明的絕對(duì)值電路；

圖9為本發(fā)明的IPM部分驅(qū)動(dòng)電路；

圖10為本發(fā)明的軟件總體設(shè)計(jì)流程圖；

圖11為本發(fā)明的PWM中斷服務(wù)子程序。

圖12為CAP中斷服務(wù)程序流程圖

具體實(shí)施方式