[實用新型]一種基于AC/DC變換器分時復用的直流微網裝置

有效

• 申請號: 201821663486.7
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN210898973U
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 葉楚安;楊小植;楊成;朱飛翔;郭莉
• 申請（專利權）人: 深圳市安和威電力科技股份有限公司
• 主分類號: H02M7/797
• 分類號: H02M7/797
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本實用新型屬于電力電子技術領域，公開了一種基于AC/DC變換器分時復用的直流微網裝置，設置有直流母線，直流母線通過雙向AC/DC連接在交流電網上，直流母線直接通過DC/DC變換器或者AD/AC變換器連接直流負載和交流負載。該基于AC/DC變換器分時復用的直流微網裝置，在數學模型上擬采用降階解耦帶擾動小信號模型，控制策略上擬采用直接電流控制方法，高效的控制方法會帶來更加穩定的系統，從而為AC/DC的應用提供了更加寬闊的平臺，助力電動汽車產業蓬勃發展。可以發揮IGBT特有的功率大、壽命長、效率高、成本低、故障率低的特點，提高了電網的功率因數，降低對電網污染,實現雙向的能量流動。

技術領域

本實用新型屬于電力電子技術領域，尤其涉及一種基于AC/DC變換器分時復用的直流微網裝置。

背景技術

目前，業內常用的現有技術是這樣的，

在微網中應用最廣泛的變換器是由分開的整流裝置和逆變裝置來分別完成對儲能裝置的充電和供電過程，就單個電路環節而言管理起來簡單，控制電路設計容易，但是對整體而言，增加了系統的模塊數量和控制難度、降低了變換器的功率因數，且對電網的污染較大。

隨著工業的飛速發展，人們對使用的電能的質量要求越來越高；在能源危機日益嚴重的今天，以高效節能優質合理的使用電能為特點的電力電子裝置得到了前所未有的發展。然而，也引發了問題，即對電網的污染問題。而雙向變換器能夠有效的解決這一問題。

雙向變換器越來越多的應用在交直交電氣傳動領域和直流電網輸電系統中。例如AC-DC-AC可以方便的實現交流電機的四象限運行；高壓直流輸電和柔性交流輸電中某些裝置；共直流母線微網充電站系統中。直流母線微網方興未艾。而充電功率的變化，接入直流母線微網的光伏系統等參數的變化，會對電網造成較大影響。

綜上所述，現有技術存在的問題是：

新能源發電和儲能電池充電引起的電網電壓、相位及頻率的變化，以及大規模儲能電池無序充電對電網影響較大。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種基于AC/DC變換器分時復用的直流微網裝置。本裝置基于雙向AC/DC變換器的能量轉換系統，在很大程度上可以解決新能源并網發電、儲能電池充電的波動性、隨機性問題，可以實現新能源發電的平滑輸出，能有效調節新能源發電和儲能電池充電而引起的電網電壓、相位及頻率的變化，使得大規?？稍偕茉吹陌l電可靠方便地并入電網，并減小大規模儲能電池無序充電對電網的影響。同時由于基于PWM調制的雙向AC/DC變化器不僅可以實現能量的雙向傳輸，且可實現網側電流的正弦化，可運行于單位功率因數，因而可以克服傳統二極管不可控整流或晶閘管相控整流給電網和用電設備帶來的影響。并且，通過適當的控制策略，可以控制變換器交流側電流和功率因數，不僅可以使系統工作單位功率因數的整流和逆變還可實現變換器的四象限運行。

本實用新型是這樣實現的，該基于AC/DC變換器分時復用的直流微網裝置設置有直流母線，直流母線通過雙向AC/DC連接在交流電網上，直流母線直接通過DC/DC變換器或者DC/AC變換器連接直流負載和交流負載。

雙向AC/DC變換器作為分時復用的直流微網裝置直流母線和交流母線連接的橋梁，可工作在整流或逆變狀態，從而實現之交流母線間的能量雙向流動。雙向AC/DC變流器還需為直流微網裝置系統提供重要的電壓與頻率支撐，是保障整個直流微網裝置系統可靠運行的核心裝置。

該基于AC/DC變換器分時復用的直流微網裝置采用三相對稱無中線連接方式，交流母線濾波器采用L型濾波，C為直流母線側濾波電容，并采用了六只功率開關管，構成了三相半橋電壓型AC/DC變換器。每一個功率開關管都反向并聯了二極管，交流側通過三個濾波電感連接在信號源上，負載側安裝有一個濾波電容并連接到輸出負載上。

所述交流電網側電流波形正弦化且功率因數為1。