[發明專利]支持單相和三相交流的混合微網結構

有效

• 申請號: 201811385283.0
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109510220B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 王雪純;張衛東;姚瑞文;劉笑成;胡智煥
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26;H02J3/38
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

本發明涉及一種支持單相和三相交流的混合微網結構，包括每相結構完全相同的交流三相單元以及雙有源橋，所述的雙有源橋分布在交流三相單元任意兩相之間，其中交流三相單元每相從網源側看依次包括電感電容濾波裝置、單相整流器以及雙有源橋的一側；所述的混合微網結構通過兩兩相間的雙有源橋傳輸不均衡功率，而所述的雙有源橋采用移相控制，通過求解根據下垂控制得到的期望交換功率與實際雙有源橋傳輸功率建立的期望方程最小值，得到兩兩相間移相角，實現相間功率傳輸，解決三相功率不平衡問題。與現有技術相比，本發明實現了相間不平衡功率的雙向傳遞，減少外部設備的接入，且達到了節約能源的目的等優點。

技術領域

本發明涉及電力電子控制技術領域，尤其是涉及一種支持單相和三相交流的混合微網結構。

背景技術

近年來，隨著清潔能源大量引入電力系統，分布式新能源發電技術日益得到廣泛運用。同時，分布式電源與分布式負荷組成的混合微網系統也逐漸成為研究趨勢。能源互聯網技術的提高，能夠更好的保證能源利用的可靠性，并提高能源利用效率。在復雜微網中合理規劃能量流動策略，使用合適的控制策略可以使得在不平衡負載下，混合微網進行功率交換實現三相的功率平衡。

現如今，針對微網能量協調控制問題，通用的方法是利用下垂控制實現等比例分配負載，引入虛擬阻抗對功率進行均分等。這些方法應用在交流或直流微網中并不能解決因單相微源增加帶來的三相功率不平衡問題。

解決三相功率不平衡方法一般為通過IC結構實現交流與直流之間的功率交換，利用儲能元件進行能量交換等。這些方法利用了直流微網或儲能解決了上述問題，但都沒能利用到交流自身的相間不平衡功率實現自平衡。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種支持單相和三相交流的混合微網結構。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種支持單相和三相交流的混合微網結構，包括每相結構完全相同的交流三相單元以及雙有源橋，所述的雙有源橋分布在交流三相單元任意兩相之間，其中交流三相單元每相從網源側看依次包括電感電容濾波裝置、單相整流器以及雙有源橋的一側；

所述的混合微網結構通過兩兩相間的雙有源橋傳輸不均衡功率，而所述的雙有源橋采用移相控制，通過求解根據下垂控制得到的期望交換功率與實際雙有源橋傳輸功率建立的期望方程最小值，得到兩兩相間移相角，實現相間功率傳輸，解決三相功率不平衡問題。

優選地，所述的電感電容濾波裝置包括依次連接的電感L_m和電容C_m。

優選地，所述的單相整流器包括依次連接的電感L₀、四個開關管、電容C，每相整流得到的直流電壓為U₀。

優選地，所述的雙有源橋的一側包括依次連接的橋式變換單元、電感L、隔離變壓器一側，其中兩兩相間隔離變壓器變比為1:1。

優選地，所述的單相整流器采用雙極性調制，對于A相，所述的四個開關管從左到右從上到下為S₁₁、S₁₂、S₁₃、S₁₄，S₁₁和S₁₄共同導通，S₁₂和S₁₃與之互補。