[發(fā)明專利]一種多端口智能微電網(wǎng)能源交換機及其控制方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910865216.7
• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN112491098A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁保迪;季宇;蘇劍;劉海濤;吳鳴;熊雄;張穎;胡轉(zhuǎn)娣;管荑;程艷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)山東省電力公司;國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H02J4/00
• 分類號: H02J4/00;H02J3/38;H02J3/02;H02J1/10;H02J7/35;H02J5/00
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種多端口智能微電網(wǎng)能源交換機，其特征在于，包括：光伏斬波器、至少兩個儲能斬波器、輸出斬波器、主機逆變器、從機逆變器和控制芯片；

所述光伏斬波器的一端和主機逆變器的一端連接，一個儲能斬波器的一端和從機逆變器的一端連接，另一個儲能斬波器的一端和輸出斬波器的一端連接；

所述主機逆變器的另一端和從機逆變器的另一端連接生成三路交流端口和第一路直流端口，所述輸出斬波器的另一端生成第二路直流端口，第一路交流端口與電網(wǎng)連接，其余交流端口以及所述第一路直流端口和第二路直流端口均與負載連接；

所述光伏斬波器的另一端外接光伏發(fā)電站，兩個儲能斬波器的另一端分別連接一個外部儲能。

2.如權(quán)利要求1所述的能源交換機，其特征在于，所述第一路直流端口與48V直流負載連接。

3.如權(quán)利要求1所述的能源交換機，其特征在于，所述第二路直流端口與400V直流負載連接。

4.如權(quán)利要求1所述的能源交換機，其特征在于，所述第一交流端口依次通過逆變器側(cè)并網(wǎng)開關(guān)和網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)開關(guān)與電網(wǎng)連接。

5.一種對權(quán)利要求1-4所述的多端口智能微電網(wǎng)能源交換機的控制方法，其特征在于，包括：

S1、通過各儲能斬波器分別檢測與各儲能斬波器連接的儲能的電壓，當(dāng)任何一路儲能的電壓儲能閾值時，則儲能電壓儲能閾值對應(yīng)的儲能斬波器開啟定直流母線電壓模式運行并執(zhí)行S2；否則通過光伏斬波器檢測光伏發(fā)電站是否有電，當(dāng)光伏發(fā)電站有電時為任意一路儲能充電，繼續(xù)檢測儲能的電壓；

S2、設(shè)置輸出斬波器的運行模式并判斷網(wǎng)側(cè)電壓是否有電，當(dāng)網(wǎng)側(cè)電壓有電時，則開啟運行并網(wǎng)模式，執(zhí)行S3將光伏功率以最大輸出模式送到網(wǎng)側(cè)，否則開啟離網(wǎng)模式，執(zhí)行S4將光伏功率以最大輸出模式送到負載側(cè)；

S3、設(shè)置主機逆變器和從機逆變器的并網(wǎng)運行模式，并基于各儲能荷電狀態(tài)，確定光伏發(fā)電站是否為各儲能充電；

S4、設(shè)置主機逆變器和從機逆變器的離網(wǎng)運行模式，并基于光伏功率和負載功率的關(guān)系，以及各儲能的荷電狀態(tài)，確定光伏斬波器的運行模式以及各儲能的運行狀態(tài)。

6.如權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述儲能電壓儲能閾值對應(yīng)的儲能斬波器開啟定直流母線電壓模式運行并執(zhí)行S2，包括：

當(dāng)儲能電壓儲能閾值對應(yīng)的儲能斬波器開啟定直流母線電壓模式運行時，判斷直流母線側(cè)電壓是否到達控制目標(biāo)值，如果直流母線電壓大于所述控制目標(biāo)值，則閉合逆變器側(cè)的并網(wǎng)開關(guān)執(zhí)行S2，否則繼續(xù)檢測各儲能的電壓。

7.如權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述設(shè)置輸出斬波器的運行模式，包括：

設(shè)置輸出斬波器運行的低壓電壓值，將輸出斬波器作為充電樁；

所述低壓電壓為400V。

8.如權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述當(dāng)網(wǎng)側(cè)電壓有電時，則開啟運行并網(wǎng)模式，執(zhí)行S3將光伏功率以最大輸出模式送到網(wǎng)側(cè)，否則開啟離網(wǎng)模式，執(zhí)行S4將光伏功率以最大輸出模式送到負載側(cè)，包括：

當(dāng)網(wǎng)側(cè)電壓有電時，則閉合網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)開關(guān)開啟運行并網(wǎng)模式，執(zhí)行S3將光伏功率以最大輸出模式送到網(wǎng)側(cè)，否則斷開網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)開關(guān)開啟離網(wǎng)模式，執(zhí)行S4將光伏功率以最大輸出模式送到負載側(cè)。

9.如權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述設(shè)置主機逆變器和從機逆變器的并網(wǎng)運行模式，包括：

設(shè)置主機逆變器在給定并網(wǎng)功率的PQ模式下運行，從機逆變器自動跟隨主機逆變器。