[實用新型]基于準Z源間接矩陣變換器的船舶電站微電網系統

有效

• 申請號: 202020790300.5
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN212063514U
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 郭明珠;唐博進;尹立坤;畢大強
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/00;H02M5/458
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

1.基于準Z源間接矩陣變換器的船舶電站微電網系統，包括船舶岸電電纜、基于準Z源間接矩陣變換器、微電網能量管理系統，其特征在于：

所述船舶岸電電纜與岸電配電箱連接，用于岸電與船舶電站連接；

所述基于準Z源間接矩陣變換器連接船舶岸電電纜，基于準Z源間接矩陣變換器的輸入端通過船舶岸電電纜接入大電網，基于準Z源間接矩陣變換器的輸出端通過交流母線并入船舶微電網，所述船舶微電網、基于準Z源間接矩陣變換器連接微電網能量管理系統，微電網能量管理系統用于實現岸電與船舶電站之間的無縫切換。

2.根據權利要求1所述的船舶電站微電網系統，其特征在于：所述船舶電站包括發電機組，所述船舶微電網包括岸電斷路器、變頻器、負載，

所述微電網能量管理系統包括控制器；

基于準Z源間接矩陣變換器的輸出端、發電機組連接岸電斷路器一側，岸電斷路器另一側連接變頻器，變頻器連接負載，所述發電機組、岸電斷路器、基于準Z源間接矩陣變換器、變頻器均連接控制器；

該系統還包括繼電保護及接地保護裝置；

所述繼電保護及接地保護裝置，與微電網能量管理系統、岸電斷路器一起構成船舶微電網二次側保護，實現系統岸電接入、斷開、以及正常運行狀態的安全保護作用。

3.根據權利要求1所述的船舶電站微電網系統，其特征在于：所述基于準Z源間接矩陣變換器包括準Z源阻抗網絡、間接矩陣變換器；

所述準Z源阻抗網絡包括6個交流電容：C_a1、C_a2、C_b1、C_b2、C_c1、C_c2，6個電感：L_a1、L_a2、L_b1、L_b2、L_c1、L_c2，3個雙向開關：S_a、S_b、S_c；每個雙向開關由兩個IGBT及其二極管反并聯構成；

所述間接矩陣變換器包括整流級、逆變級，所述整流級由6個雙向開關S_ap、S_bp、S_cp、S_an、S_bn、S_cn構成，每個雙向開關由兩個IGBT及其二極管反并聯構成，整流級實現交流到直流的變換過程，為逆變級提供穩定的直流源，逆變級可由6個單向開關S_Ap、S_Bp、S_Cp、S_An、S_Bn、S_Cn構成，每個單向開關由一個IGBT及其二極管反并聯構成；

準Z源阻抗網絡中：

接地端連接電源u_a一側，電源u_a另一側連接電感L_a1一端，電感L_a1另一端連接雙向開關S_a一端，雙向開關S_a另一端連接電感L_a2一端，交流電容C_a2兩端分別連接電感L_a1另一端、電感L_a2另一端；

接地端連接電源u_b一側，電源u_b另一側連接電感L_b1一端，電感L_b1另一端連接雙向開關S_b一端，雙向開關S_b另一端連接電感L_b2一端，交流電容C_b2兩端分別連接電感L_b1另一端、電感L_b2另一端；

接地端連接電源u_c一側，電源u_c另一側連接電感L_c1一端，電感L_c1另一端連接雙向開關S_c一端，雙向開關S_c另一端連接電感L_c2一端，交流電容C_c2兩端分別連接電感L_c1另一端、電感L_c2另一端；

交流電容C_a1一端連接雙向開關S_a另一端，交流電容C_b1一端連接雙向開關S_b另一端，交流電容C_c1一端連接雙向開關S_c另一端，交流電容C_a1另一端分別連接交流電容C_b1另一端、交流電容C_c1另一端；

間接矩陣變換器中：

雙向開關S_ap一端、雙向開關S_bp一端、雙向開關S_cp一端、單向開關S_Ap集電極、單向開關S_Bp集電極、單向開關S_Cp集電極連接在一起；

雙向開關S_an一端、雙向開關S_bn一端、雙向開關S_cn一端、單向開關S_An發射極、單向開關S_Bn發射極、單向開關S_Cn發射極連接在一起；

雙向開關S_ap另一端連接雙向開關S_an另一端，雙向開關S_bp另一端連接雙向開關S_bn另一端，雙向開關S_cp另一端連接雙向開關S_cn另一端；

單向開關S_Ap發射極連接單向開關S_An集電極，單向開關S_Bp發射極連接單向開關S_Bn集電極，單向開關S_Cp發射極連接單向開關S_Cn集電極；

電感L_a2另一端、電感L_b2另一端、電感L_c2另一端分別連接雙向開關S_ap另一端、雙向開關S_bp另一端、雙向開關S_cp另一端；

單向開關S_Ap發射極、單向開關S_Bp發射極、單向開關S_Cp發射極分別連接交流A相線、交流B相線、交流C相線。