[發明專利]一種交直流混合微網接口變流器及控制方法

在審

• 申請號: 202110831675.0
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113644643A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 劉重洋;劉剛;孫健;任靜;汪海濤;李建偉;劉紅亮;蔣志浩;范書豪
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J3/02;H02J3/38;H02J5/00
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 張吉和

1.一種交直流混合微網接口變流器，其特征在于，包括主控單元、兩個功率模塊及交直流采樣單元；

兩個功率模塊交流側通過雙分裂變壓器并在一起后連接交流子網；兩個功率模塊直流側第一功率模塊的負極與第二功率模塊的正極相連作為N極，構成正負雙極直流母線；

所述交直流采樣單元采集功率模塊交流側、直流側的電流和電壓并反饋給所述主控單元；

所述主控單元控制兩個功率模塊，使得交直流混合微網接口變流器工作于并網場景下的穩壓模式、并網場景下的恒流或恒功率模式、孤島場景下的離網運行模式。

2.根據權利要求1所述的交直流混合微網接口變流器，其特征在于，工作于并網場景下的穩壓模式，包括：交直流混合微網接口變流器作為電壓源，兩個功率模塊將交流電轉換為直流電輸出，所述主控單元基于所述交直流采樣單元反饋兩個功率模塊輸出直流電壓的大小對兩個功率模塊進行PI調節，使得兩個功率模塊輸出直流電壓達到設定恒壓值恒壓輸出。

3.根據權利要求2所述的交直流混合微網接口變流器，其特征在于，當交直流混合微網接口變流器作為電壓源時，兩個功率模塊分別穩壓為375V。

4.根據權利要求1所述的交直流混合微網接口變流器，其特征在于，工作于并網場景下的恒流模式，包括：交直流混合微網接口變流器作為電流源，兩個功率模塊實現能量在交直流子網間進行傳遞，所述主控單元基于所述交直流采樣單元反饋兩個功率模塊輸入交流電流的大小對兩個功率模塊的進行PI調節，使得兩個功率模塊輸出交流電流達到設定值，恒流輸出。

5.根據權利要求1所述的交直流混合微網接口變流器，其特征在于，工作于并網場景下的恒功率模式，包括：交直流混合微網接口變流器作為電流源，兩個功率模塊實現能量在交直流子網間進行傳遞，所述主控單元基于所述交直流采樣單元反饋兩個功率模塊輸入交流電流的大小計算輸入功率大小，基于輸入功率與輸出功率的對應關系，獲得兩個功率模塊的輸出功率，基于輸出功率的大小對兩個功率模塊進行PI調節，使得兩個功率模塊輸出功率達到設定功率值，恒功率輸出。

6.根據權利要求1所述的交直流混合微網接口變流器，其特征在于，工作于孤島場景下的離網運行模式，包括：，所述主控單元基于所述交直流采樣單元反饋兩個功率模塊輸入交流電壓的大小進行PI控制，穩定交流電壓；采用交流電壓外環和電流內環控制：電壓指令經過標幺后作為電壓外環d軸的輸入，q軸輸入為0，交流電壓經dq變換后作為電壓外環的反饋，經PI調節后將電壓外環的輸出作為電流內環的輸入。

7.根據權利要求1所述的交直流混合微網接口變流器，其特征在于，直流母線連接直流子網，直流子網能夠連接光伏發電、儲能模塊以及充電樁設備。

8.根據權利要求6所述的交直流混合微網接口變流器，其特征在于，在并網場景下的恒功率模式和孤島場景下的離網運行模式，需進行直流雙極均壓控制，包括：主控單元設置直流電壓PI控制環，直流電壓PI控制環的輸入為半母線電壓，反饋為模塊側直流電壓，輸出作為擾動量加到電流內環中。