[發明專利]一種具有智能旁路功能的直流配電穩壓系統及控制方法

有效

• 申請號: 202110343613.5
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113067359B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 王揚;歐家祥;邢航;肖艷紅;李博文;王藍苓;龍秋風;丁超;胡厚鵬;李航峰;何沛林;張俊瑋;黃宇;吳昆
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

1.一種具有智能旁路功能的直流配電穩壓系統的控制方法，所述系統包括DC發生器，至少有一臺DC發生器和至少有一臺AC逆變器；所述DC發生器并聯連接在AC電壓輸出端上；AC逆變器并聯連接在DC發生器的輸出直流母線上；所述DC發生器和AC逆變器均設置有旁路開關；

所述控制方法，包括：

步驟001、系統上電后處于待機狀態，DC發生器不輸出任何電壓，AC逆變器處于斷電狀態；

步驟002、DC發生器通過旁路模式給AC逆變器供AC220V交流電，系統整體自檢；自檢合格后進入步驟003，自檢不合格則進入步驟007；

步驟003、系統首先控制DC發生器開機，運行直流配電模式，給AC逆變器供電，并下發AC逆變器開機指令，AC逆變器運行直流配電模式，輸出交流電壓；

步驟004，系統開過程中持續自檢，自檢合格后進入步驟005，自檢不合格則進入步驟007；

步驟005，正常開機后持續運行，并同步執行步驟006；

步驟006，系統處于運行態時持續自檢，自檢合格維持運行狀態，自檢不合格則進入007；

步驟007，當系統自檢出現異常不能運行直流配電模式時，判斷是否可以進入步驟008旁路狀態，如果可以則進入旁路模式，如果不可則進入待機狀態；

步驟008，系統運行旁路狀態，并持續執行009，判斷是否可以恢復直流配電模式；

步驟009，系統運行旁路狀態時，持續監測系統狀態，當允許進入直流配電模式時，系統進入步驟003，從而恢復直流配電模式。

2.根據權利要求1所述的一種具有智能旁路功能的直流配電穩壓系統的控制方法，其特征在于：所述DC發生器將交流輸入轉換為直流輸出功能；輸入電壓為AC380V±30%或AC220V±20%；當輸入為AC380V±30%時，額定輸出功率為20kW；當輸入為AC220V±20%時，額定功率為7kW；輸出電壓在DC400V-DC1000V之間連續可調，最小步進為0.1V。

3.根據權利要求1所述的一種具有智能旁路功能的直流配電穩壓系統的控制方法，其特征在于：所述DC發生器通過對輸入輸出端口進行電壓和電流采樣實現輸入欠壓保護、輸入過壓保護、輸入過流保護、輸出過壓保護、輸出過流保護和輸出過功率保護；通過內部測溫電路進行過溫保護；通過在線絕緣監測模塊對直流母線進行絕緣監測。

4.根據權利要求1所述的一種具有智能旁路功能的直流配電穩壓系統的控制方法，其特征在于：當DC發生器出現輸入欠壓、輸入過壓、輸入過流、輸出過壓、輸出過功率或過溫故障，導致無法正常輸出直流電壓時，DC發生器退出直流配電模式，自動切換至旁路模式；當故障消失，系統自動恢復直流配電模式；當DC發生器出現輸出過流保護及絕緣監測故障時，系統停機，不切換至旁路模式，人工檢查排除故障后，重新上電恢復工作。

5.根據權利要求1所述的一種具有智能旁路功能的直流配電穩壓系統的控制方法，其特征在于：DC發生器之間通過RS485、藍牙、載波或4G通信方式進行通信。

6.根據權利要求1所述的一種具有智能旁路功能的直流配電穩壓系統的控制方法：所述AC逆變器通過對輸入輸出端口進行電壓和電流采樣，實現輸入欠壓保護、輸入過壓保護、輸入過流保護、輸出過壓保護、輸出過流保護和輸出過功率保護；通過內部測溫電路進行過溫保護；通過在線漏電流監測對交流輸出端口進行漏電流監測；當AC逆變器出現輸入欠壓、輸入過壓、輸入過流、輸出過壓、輸出過功率或過溫故障，導致無法正常輸出交流電壓時，AC逆變器退出直流配電模式，自動切換至旁路模式；當故障消失，系統自動恢復直流配電模式；當AC逆變器出現輸出過流保護及輸出漏電流超標故障時，系統停機，不切換至旁路模式，人工檢查排除故障后，重新上電恢復工作。

7.根據權利要求1所述的一種具有智能旁路功能的直流配電穩壓系統的控制方法，其特征在于：DC發生器與AC逆變器之間通過藍牙、載波或4G方式通信。

8.根據權利要求1所述的一種具有智能旁路功能的直流配電穩壓系統的控制方法，其特征在于：判斷是否進入旁路模式或直流配電模式的方法為：系統根據線路負荷以及用戶末端電壓值，調整DC發生器及AC逆變器工作狀態，使其工作在旁路模式或者直流配電模式，保證整個系統高效、穩定的輸出AC220V；

當系統總功率低于3kW且末端用戶電壓高于205V時，系統切換至旁路模式；

當系統總功率高于4kW或末端用戶電壓低于200V時，系統切換至直流配電模式；

當系統總功率在3kW至4kW之間且電壓在200V至205V之間時，系統維持當前工作狀態。