[實(shí)用新型]一種單相并離網(wǎng)逆變器系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520486420.5
• 申請(qǐng)日: 2015-07-07
• 公開（公告）號(hào): CN204835551U
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李練兵;馬欲曉;姚春明;王澤偉;張佳;唐會(huì)莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 胡安朋;付長(zhǎng)杰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型的技術(shù)方案涉及一種并離網(wǎng)逆變器系統(tǒng)及其控制方法，具體地說(shuō)是一種單相并離網(wǎng)逆變器系統(tǒng)。

背景技術(shù)

并離網(wǎng)逆變器的關(guān)鍵技術(shù)之一是孤島模式和并網(wǎng)模式的相互切換。在正常工作模式下，微電網(wǎng)與大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，當(dāng)大電網(wǎng)發(fā)生故障或者電能質(zhì)量達(dá)不到要求時(shí)，逆變器裝置通過隔離裝置與電網(wǎng)隔離孤島運(yùn)行。當(dāng)電網(wǎng)故障消除以后，逆變器裝置重新與外電網(wǎng)同步，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行。

目前，針對(duì)分布式發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行模式切換的控制結(jié)構(gòu)有三種控制模式：電壓模式控制、間接電流模式控制和混合電壓電流模式控制。電壓控制模式，即無(wú)論是對(duì)于孤島模式還是對(duì)于并網(wǎng)模式，逆變器始終被當(dāng)成一個(gè)電壓源，因此在運(yùn)行模式的切換過程中負(fù)載電壓質(zhì)量較好，但是存在有功功率外環(huán)，所以系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能會(huì)變差。間接電流模式控制，是指一直對(duì)負(fù)載電壓進(jìn)行控制，并且對(duì)電網(wǎng)電流峰值進(jìn)行反饋控制，該控制方法使得負(fù)載電壓質(zhì)量較好，但是動(dòng)態(tài)性能較差，且實(shí)現(xiàn)也比較復(fù)雜。混合電壓電流模式控制是指，在孤島模式時(shí)，逆變器被當(dāng)成一個(gè)電壓源，采用電壓模式控制結(jié)構(gòu)，在并網(wǎng)模式下，逆變器被當(dāng)成一個(gè)電流源，采用電流模式控制，因?yàn)樵摲椒ㄖ苯訉?duì)電壓或電流瞬時(shí)值進(jìn)行控制，所以具有良好的動(dòng)態(tài)性能，但是切換過程中負(fù)載電壓質(zhì)量較差。

另外，并網(wǎng)開關(guān)器件通常采用雙向晶閘管,由于雙向晶閘管的控制信號(hào)及開關(guān)電路的延時(shí),必然存在切換暫態(tài)過程。并且當(dāng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載為感性時(shí)，要加RC吸收回路來(lái)控制尖峰電壓，但由于RC吸收回路本身會(huì)向負(fù)載漏電，使得晶閘管不能完全關(guān)斷，如果負(fù)載很輕，甚至可能出現(xiàn)負(fù)載直接工作的可能，使其不受雙向晶閘管控制。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型擬解決的技術(shù)問題是，提供一種單相并離網(wǎng)逆變器系統(tǒng)。該逆變器系統(tǒng)的模式切換開關(guān)器件用固態(tài)繼電器代替了雙向晶閘管，實(shí)現(xiàn)了控制端與負(fù)載端的隔離，輸入端用微小的控制信號(hào)，就能直接驅(qū)動(dòng)大電流負(fù)載，并且無(wú)機(jī)械觸電，壽命長(zhǎng)、無(wú)噪音、抗震動(dòng)，在過零點(diǎn)斷開，拉弧干擾小，導(dǎo)通速度快，切換操作方便快捷，固態(tài)繼電器的固定位置可以隨實(shí)際需要而定，實(shí)現(xiàn)了孤島模式/并網(wǎng)模式切換。該控制方法采用基于混合電壓電流控制模式的雙閉環(huán)反饋控制程序，該控制方法能夠準(zhǔn)確快速實(shí)現(xiàn)逆變輸出電壓和外電網(wǎng)輸出電壓的幅值和相位的同步，能夠?qū)崿F(xiàn)孤島模式和并網(wǎng)模式切換過程中負(fù)載電壓和負(fù)載電流的平滑過渡，克服了現(xiàn)有電壓控制模式技術(shù)在切換過程中系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能會(huì)變差和負(fù)載電壓質(zhì)量較差的缺陷。

本實(shí)用新型解決所述逆變器系統(tǒng)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種單相并離網(wǎng)逆變器系統(tǒng)，其特征在于該逆變器系統(tǒng)包括單相并離網(wǎng)逆變器、開關(guān)電路、開關(guān)電路控制模塊和信號(hào)采集模塊，所述信號(hào)采集模塊包括外部直流電壓采集電路、逆變輸出電壓采集電路、外電網(wǎng)電流采集電路和外電網(wǎng)輸出電壓采集電路；所述單相并離網(wǎng)逆變器的輸入端與外部直流供壓裝置的輸出端連接，單相并離網(wǎng)逆變器的輸出端與開關(guān)電路的輸入端連接，開關(guān)電路控制模塊的輸出端與開關(guān)電路連接，開關(guān)電路的輸出端與外電網(wǎng)雙向連接；所述外部直流電壓采集電路與外部直流供壓裝置連接，逆變輸出電壓采集電路與單相并離網(wǎng)逆變器的輸出端連接，外電網(wǎng)電流采集電路與開關(guān)電路的輸出端連接，外電網(wǎng)輸出電壓采集電路與外電網(wǎng)連接，所述開關(guān)電路控制模塊中存有孤島模式和并網(wǎng)模式切換程序、孤島檢測(cè)程序、電壓前饋程序、相位同步程序和雙閉環(huán)反饋控制程序，其中開關(guān)電路采用固態(tài)繼電器構(gòu)成。