專利名稱：一種適應微網環(huán)境的變流系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及智能電網技術，尤其涉及智能電網中變流并網技術。
背景技術：
目前，各國開始注重新能源發(fā)展，促進光伏、風能等新興產業(yè)的政策不斷出臺，各種支持計劃陸續(xù)施行。微電網發(fā)電有依靠太陽能光伏發(fā)電、風能發(fā)電、生物質能發(fā)電、燃料電池發(fā)電及地熱、潮汐能、波浪能、溫差能和鹽鹽能發(fā)電等。微電網具有許多優(yōu)勢，微電網接近負荷，線損顯著減少，建設投資和運行費用較省；分布式能源具備發(fā)電、供熱、制冷等多種服務功能，可實現(xiàn)更高的能源綜合利用效率。發(fā)展微電網有利于各類可再生能源的利用，減少了碳排放總量、征地、電力線路走廊用地和高壓輸電線的電磁污染，緩解了環(huán)保壓力。微電網可以解決部分調峰和備用問題，做到與季節(jié)性和地域性的電力需求變化相適應，使得電力系統(tǒng)的經濟性和安全性達到最佳平衡，發(fā)展微電網技術可形成和諧多元化的電網格局。但現(xiàn)階段制約微電網發(fā)展的技術因素仍不少，如變流器要并網時才能自動同步，脫網時因無法檢測外網信息只能獨立運行，無法達到隨時并網的需求，即完全適應微網環(huán)境運行的變流器空缺，本發(fā)明基于此需求開發(fā)。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種適應微網環(huán)境的變流系統(tǒng)。本發(fā)明所采用的技術方案是:包括變流器(1-5)，所述變流器設信號檢測模塊(1-4)，外網輸電線路(1-1)設信號專線(1-3)，所述信號專線(1-3)依次連信號檢測模塊(1-4)、電腦控制模塊(2-4)、變流器(1-5)、負載(1-7)，所述變流器(1-5)連內網電源(1-6)，所述外網輸電線路(1-1)通過并網開關(1-2)和負載(1-7)相連。進一步，所述信號檢測模塊(1-4)由電壓互感器(2-1)、頻率相位檢測模塊(2-2)、電腦控制模塊(2-4)、電壓變送器(2-3)組成，所述電壓互感器(2-1)、頻率相位檢測模塊(2-2 )、電腦控制模塊(2-4 )、電壓變送器(2-3 )依次相連，同時，電壓變送器(2-3 )和電壓互感器(2-1)相連。進一步，所述頻率相位檢測模塊(2-2)由光電耦合器和電阻構成。在現(xiàn)有的變流設備的基礎上，增加信號檢測模塊(1-4)，并不通過正常的并網開關(1-2)，而是通過信號專線(1-3)直接和外網輸電線路(1-1)連接，不受并網開關(1-2)的控制，內網電源(1-6)通過變流器(1-5)與外網輸電線路(1-1)并聯(lián)向負載(1-7)供電。當頻率相位檢測模塊(2-2)和電壓變送器(2-3)、檢測到外網信號時，將信號送至電腦控制模塊( 2-4)，電腦控制模塊(2-4)自動將變流器頻率、相位和電壓調整到與外網相同，使變流器能隨時并網運行。頻率相位檢測模塊將交流信號變成同頻同相的方波，送入電腦控制模塊進行頻率和相位檢測?？刂谱兞髌鞯妮敵鲱l率和相位。光電耦合器既能器隔離作用，也作波形整定用。頻率相位檢測模塊輸出的數(shù)字信號直接接入電腦芯片CPU的I/O 口，電壓變送器輸出的模擬信號經A/D轉換后進入CPU的I/O 口。經內部軟件處理后控制主逆變回路的工作狀態(tài)達到與外網同頻、同相、同電壓幅值的目的。電腦控制模塊收到電壓和頻率相位信號后，對主逆變回路的狀態(tài)進行控制。當沒有檢測到外網的電壓和頻率信號時，變流器一自己預設的額頻率運行。并網開關脫開。本發(fā)明能更快推進微網技術的發(fā)展，可實現(xiàn)更高的能源綜合利用效率。

圖1是本發(fā)明示意圖。圖2是本發(fā)明信號檢測模塊示意圖。圖3是本發(fā)明頻率相位檢測模塊示意圖。圖4是本發(fā)明電腦控制模塊示意圖。具體實施例:如圖1，在現(xiàn)有的變流設備的基礎上，增加信號檢測模塊(1-4)，并不通過正常的并網開關(1-2)，而是通過信號專線(1-3)直接和外網輸電線路(1-1)連接，不受并網開關(1-2)的控制，內網電源(1-6)通過變流器(1-5)與外網輸電線路(1-1)并聯(lián)向負載(1-7)供電。`信號檢測模塊結構如圖2:由電壓互感器(2-1)、頻率相位檢測模塊(2-2)和電壓變送器(2-3 )、電腦控制模塊(2-4 )組成。當頻率相位檢測模塊(2-2 )和電壓變送器(2-3 )、檢測到外網信號時，將信號送至電腦控制模塊(2-4)，電腦控制模塊(2-4)自動將變流器頻率、相位和電壓調整到與外網相同，使變流器能隨時并網運行。頻率相位檢測模塊的結構如圖3: —個光電耦合器(⑶I)配合電阻Rl和R2將交流信號變成同頻同相的方波，送入電腦控制模塊進行頻率和相位檢測?？刂谱兞髌鞯妮敵鲱l率和相位。光電耦合器既能器隔離作用，也作波形整定用。電壓變送器(2-3)和電壓互感器(2-1)用現(xiàn)有的公知技術，直接采購商品。電腦控制模塊結構如圖4:頻率相位檢測模塊輸出的數(shù)字信號直接接入電腦芯片CPU的I/O 口，電壓變送器輸出的模擬信號經A/D轉換后進入CPU的I/O 口。經內部軟件處理后控制主逆變回路的工作狀態(tài)達到與外網同頻、同相、同電壓幅值的目的。電腦控制模塊收到電壓和頻率相位信號后，對主逆變回路的狀態(tài)進行控制，目前的變流器產品軟硬件都有很成熟的技術。當沒有檢測到外網的電壓和頻率信號時，變流器一自己預設的額頻率運行。并網開關脫開。變流器信號檢測模塊由電壓互感器(如LZZBJ9_12150b/2S)和光電耦合器(如TLP621-1)組成、交流電壓變送器(如LF-AV11-54A1-0.5AT500V)組成。電壓信號經UCC28070A A/D轉換電路，送至電腦模塊的TMS320LF2406A DSP CPU，頻率相位信號經光電耦合器送至TMS320LF2406A DSP CPU。CPU根據(jù)這些信號自動將變流器輸出頻率、相位和電壓調整到與外網相同，滿足并網條件則并 網開關合閘，變流器并網運行。
權利要求1.一種適應微網環(huán)境的變流系統(tǒng)，其特征是，包括變流器(1-5)，所述變流器(1-5)設信號檢測模塊(1-4)，外網輸電線路(1-1)設信號專線(1-3)，所述信號專線(1-3)依次連信號檢測模塊(1-4)、電腦控制模塊(2-4)、變流器(1-5)、負載(1-7)，所述變流器(1-5)連內網電源(1-6)，所述外網輸電線路(1-1)通過并網開關(1-2)和負載(1-7)相連。
2.如權利要求1所述的一種適應微網環(huán)境的變流系統(tǒng)，其特征是，所述信號檢測模塊(1-4)由電壓互感器(2-1)、頻率相位檢測模塊(2-2)、電腦控制模塊(2-4)、電壓變送器(2-3)組成，電壓互感器(2-1)、頻率相位檢測模塊(2-2)、電腦控制模塊(2-4)、電壓變送器(2-3)依次相連，同時，所述電壓變送器(2-3)和所述電壓互感器(2-1)相連。
3.如權利要求2所述的一種適應微網環(huán)境的變流系統(tǒng)，其特征是，所述頻率相位檢測模塊(2-2)由 光電I禹合器和電阻構成。
專利摘要一種適應微網環(huán)境的變流系統(tǒng)，解決現(xiàn)有變流器要并網時才能自動同步，無法在脫網運行時自動同步的問題，包括變流器(1-5)，所述變流器(1-5)設信號檢測模塊(1-4)，外網輸電線路(1-1)設信號專線(1-3)，所述信號專線(1-3)依次連信號檢測模塊(1-4)、電腦控制模塊(2-4)、變流器(1-5)、負載(1-7)，所述變流器(1-5)連內網電源(1-6)，所述外網輸電線路(1-1)通過并網開關(1-2)和負載(1-7)相連。具有外網的信號檢測模塊，當檢測到有外網信號時，將變流器運行狀態(tài)自動調整到與外網的同步狀態(tài)，并可根據(jù)需求隨時快速切換并網運行，未檢測到外網信號時則離網運行，應用于多網并聯(lián)運行。
文檔編號H02J3/44GK203135467SQ20122064983
公開日2013年8月14日 申請日期2012年12月2日 優(yōu)先權日2012年12月2日
發(fā)明者張恩理, 婁志林, 伍樹斌 申請人:湖南天利恩澤太陽能科技有限公司