專(zhuān)利名稱(chēng)：一種箱式集成化的多微源接口微型電網(wǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力電子微型電網(wǎng)領(lǐng)域，涉及一種并網(wǎng)系統(tǒng)裝置，尤其是一種箱式結(jié)構(gòu)的高度集成多種不同類(lèi)型電力電子變流器的微網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)裝置。
背景技術(shù)：
微電網(wǎng)作為對(duì)單一大電網(wǎng)的有益補(bǔ)充，其廣泛應(yīng)用的潛力巨大。目前，世界上一些主要發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，如美國(guó)、歐盟、日本等，都已開(kāi)展了對(duì)微電網(wǎng)的研究，其他國(guó)家如加拿大、中國(guó)、韓國(guó)等也都開(kāi)始涉及。美國(guó)最早提出了微電網(wǎng)概念，1999年,可靠性技術(shù)解決方案協(xié)會(huì)(the Consortiumfor Electric Reliability Technology Solutions, CERTS)首次對(duì)微電網(wǎng)在可靠性、經(jīng)濟(jì)性及其對(duì)環(huán)境的影響等方面進(jìn)行了研究。到2002年，較為完整的微電網(wǎng)概念被提出來(lái)。CERTS的微電網(wǎng)設(shè)計(jì)理念是不采用快速電氣控制、單點(diǎn)并網(wǎng)不上網(wǎng)、提供多樣化的電能質(zhì)量與供電可靠性、隨時(shí)可接入的DER (分布式發(fā)電機(jī))等。這些突出的特點(diǎn)使它成為世界上所提出的微電網(wǎng)中最權(quán)威、認(rèn)可度最高的一個(gè)。美國(guó)近年來(lái)發(fā)生了幾次較大的停電事故，使美國(guó)電力工業(yè)十分關(guān)注電能質(zhì)量和供電可靠性，因此美國(guó)對(duì)微電網(wǎng)的研究著重于利用微電網(wǎng)提高電能質(zhì)量和供電可靠性。我國(guó)“十一五”規(guī)劃綱要提出了建成5GW風(fēng)電的發(fā)展目標(biāo)，在不久的將來(lái)不斷會(huì)有風(fēng)電和光伏等DER不斷接入電網(wǎng)。中國(guó)微電網(wǎng)的發(fā)展尚處在起步階段，前景廣闊，各高校研究所競(jìng)相參與研究，在今后微電網(wǎng)的研究和發(fā)展中，以下幾個(gè)方面的問(wèn)題需要給予更多的
關(guān)注:微電網(wǎng)中引入了很多先進(jìn)的電力電子設(shè)備，它們大都是靈活可控的，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)這些設(shè)備自身的智能控制和最優(yōu)控制也是一個(gè)很重要的問(wèn)題；微電網(wǎng)中含有多個(gè)微電源，各微電源之間的協(xié)調(diào)控制是一個(gè)需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題；加強(qiáng)微電網(wǎng)和主網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)控制，以提高微電網(wǎng)對(duì)上級(jí)電網(wǎng)的支撐能力對(duì)于電網(wǎng)的穩(wěn)定具有重要意義；微電網(wǎng)在并網(wǎng)和孤島運(yùn)行下的穩(wěn)定性分析；微電網(wǎng)電能質(zhì)量問(wèn)題需要做進(jìn)一步的探討和研究。微網(wǎng)的突出特點(diǎn)是協(xié)調(diào)控制內(nèi)部各DER單元的工作狀態(tài)，在并網(wǎng)和孤島方式下都能使微網(wǎng)處于穩(wěn)定供電狀態(tài)。傳統(tǒng)微型電網(wǎng)控制結(jié)構(gòu)大致可分為兩類(lèi):對(duì)等控制和分層控制。對(duì)等控制實(shí)現(xiàn)了 DG (分布式電源)即插即用的便利接入方式，而且各逆變器根據(jù)各自輸出端的信息進(jìn)行功率調(diào)節(jié)，減免了昂貴的通訊費(fèi)用。但是目前該方式在實(shí)際應(yīng)用中還存在著很多技術(shù)不足，比如穩(wěn)定性分析，無(wú)功功率的均分，同時(shí)對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定也較為嚴(yán)格。分層控制由于多代理的設(shè)置，各個(gè)DG單元都是在線可控的，可實(shí)現(xiàn)能量管理優(yōu)化，但是其運(yùn)行過(guò)度依賴(lài)通信，通信失效將導(dǎo)致整個(gè)微網(wǎng)系統(tǒng)不可控。因此，本發(fā)明將傳統(tǒng)微網(wǎng)中各個(gè)地理上分散的變流器集成到一個(gè)集裝箱結(jié)構(gòu)的大型柜體中進(jìn)行集中管理，大大降低了微型電網(wǎng)的安裝，卸載，運(yùn)輸，通訊等工作的費(fèi)用和實(shí)施難度，是一種實(shí)用的工程發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種箱式集成化的多微源接口微型電網(wǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)裝置，其將傳統(tǒng)微網(wǎng)中地理上分散的分布式發(fā)電機(jī)單元集成到一個(gè)箱式結(jié)構(gòu)中，既減免了高昂的通訊費(fèi)用，又方便了安裝卸載過(guò)程。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)解決的:該種箱式集成化的多微源接口微型電網(wǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)裝置，包括箱體，在箱體上設(shè)置有大電網(wǎng)接口，負(fù)載接口，光伏接口，風(fēng)力機(jī)接口，兩個(gè)儲(chǔ)能接口，微型燃?xì)廨啓C(jī)接口以及通訊接口 ；所述箱體內(nèi)包含一條交流母線和一條直流母線，所述交流母線和直流母線之間用一臺(tái)DC/AC變流器連接，實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)；所述大電網(wǎng)接口通過(guò)箱體內(nèi)部的公共連接點(diǎn)連接至交流母線；所述負(fù)載接口通過(guò)箱體內(nèi)部的負(fù)荷控制器連接至交流母線；所述微型燃?xì)廨啓C(jī)接口通過(guò)箱體內(nèi)部的AC/DC/AC變流器連接至交流母線；所述光伏接口連接至直流母線；所述兩個(gè)儲(chǔ)能接口分別為超級(jí)電容接口和蓄電池接口，通過(guò)箱體內(nèi)部的兩臺(tái)雙向DC/DC變流器連接至直流母線；所述風(fēng)力機(jī)接口通過(guò)箱體內(nèi)部的AC/DC變流器連接至直流母線；箱體內(nèi)的變流器分別由一塊數(shù)字信號(hào)處理器DSP進(jìn)行控制；所述通訊接口連接至箱體內(nèi)部一塊負(fù)責(zé)能量管理的DSP，該DSP作為通訊主站與箱體內(nèi)部所述各變流器的DSP建立CAN總線通訊，并直接控制PCC點(diǎn)的靜態(tài)開(kāi)關(guān)和負(fù)荷控制器。上述箱體內(nèi)部分為前室、中室和后室，所述前室為操作室，供操作人員操作時(shí)使用；中室為設(shè)備室，安放變流器設(shè)備；后室為制冷室，安裝有冷卻系統(tǒng)，為集裝箱工作環(huán)境降溫。上述公共連接點(diǎn)為PCC靜態(tài)開(kāi)關(guān)。本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明通過(guò)將傳統(tǒng)微網(wǎng)的各子單元集成到一個(gè)箱式結(jié)構(gòu)中，大大降低了管理費(fèi)用和通訊成本，并且使微網(wǎng)裝備變得靈活可靠，便于安裝卸載運(yùn)輸。通過(guò)仿真，對(duì)該結(jié)構(gòu)的微網(wǎng)裝置進(jìn)行了工作穩(wěn)定驗(yàn)證，證實(shí)了該方案的可行性和可靠性，具有較為實(shí)用的工程價(jià)值。


圖1為箱式集成微網(wǎng)系統(tǒng)的主電路拓?fù)?；圖2為通訊連接示意圖；圖3為Matlab仿真實(shí)驗(yàn)波形一:其中，a為一號(hào)變流器輸出有功；b為二號(hào)變流器輸出有功；圖4為Matlab仿真實(shí)驗(yàn)波形二:其中，a為一號(hào)變流器單獨(dú)并網(wǎng)功率輸出圖；b為最大功率跟蹤軌跡圖；圖5為Matlab仿真實(shí)驗(yàn)波形三:其中，a為二號(hào)變流器單獨(dú)并網(wǎng)有功功率輸出；b為入網(wǎng)電流波形。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的箱式集成化的多微源接口微型電網(wǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)裝置，其特征在于，包括箱體，在箱體上設(shè)置有大電網(wǎng)接口，負(fù)載接口，光伏接口，風(fēng)力機(jī)接口，兩個(gè)儲(chǔ)能接口，微型燃?xì)廨啓C(jī)接口以及通訊接口 ；所述箱體內(nèi)包含一條交流母線和一條直流母線，所述交流母線和直流母線之間用一臺(tái)DC/AC變流器連接，實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)；所述大電網(wǎng)接口通過(guò)箱體內(nèi)部的公共連接點(diǎn)PCC靜態(tài)開(kāi)關(guān)連接至交流母線；所述負(fù)載接口通過(guò)箱體內(nèi)部的負(fù)荷控制器連接至交流母線；所述微型燃?xì)廨啓C(jī)接口通過(guò)箱體內(nèi)部的AC/DC/AC變流器連接至交流母線；所述光伏接口連接至直流母線；所述兩個(gè)儲(chǔ)能接口分別為超級(jí)電容接口和蓄電池接口，通過(guò)箱體內(nèi)部的兩臺(tái)雙向DC/DC變流器連接至直流母線；所述風(fēng)力機(jī)接口通過(guò)箱體內(nèi)部的AC/DC變流器連接至直流母線；箱體內(nèi)的變流器分別由一塊數(shù)字信號(hào)處理器DSP進(jìn)行控制；所述通訊接口連接至箱體內(nèi)部一塊負(fù)責(zé)能量管理的DSP，該DSP作為通訊主站與箱體內(nèi)部所述各變流器的DSP建立CAN總線通訊，并直接控制PCC點(diǎn)的靜態(tài)開(kāi)關(guān)和負(fù)荷控制器。本發(fā)明的箱體內(nèi)部分為前室、中室和后室,所述前室為操作室,供操作人員操作時(shí)使用；中室為設(shè)備室，安放變流器設(shè)備；后室為制冷室，安裝有冷卻系統(tǒng)，為集裝箱工作環(huán)境降溫。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:本發(fā)明技術(shù)方案主要從裝置內(nèi)外部結(jié)構(gòu)和主電路拓?fù)鋬蓚€(gè)方面進(jìn)行闡述。外部結(jié)構(gòu):該集成化微網(wǎng)系統(tǒng)為集裝箱式結(jié)構(gòu)，其外部主要留有8個(gè)應(yīng)用接口，分別為大電網(wǎng)接口，負(fù)載接口，光伏接口，風(fēng)力機(jī)接口，儲(chǔ)能接口(超級(jí)電容，蓄電池)，微型燃?xì)廨啓C(jī)接口以及通訊接口。使用時(shí)只需對(duì)號(hào)入座，方便并網(wǎng)和卸載，實(shí)現(xiàn)即插即用。大電網(wǎng)接口:大電網(wǎng)接口是該箱式集成化微型電網(wǎng)裝置的并網(wǎng)接口，使用時(shí)連接至大電網(wǎng)的配電網(wǎng)側(cè)，連接形式為三相三線制，線電壓等級(jí)為380V。負(fù)載接口:微網(wǎng)內(nèi)部負(fù)載接口，在孤島狀態(tài)下，負(fù)載運(yùn)行由該一體化裝置提供能量。光伏接口:光伏電池板接入接口，形式為直流，電壓等級(jí)600 1000V，建議容量200kW。風(fēng)力機(jī)接口:風(fēng)機(jī)接入口，形式為交流，建議容量30kW。儲(chǔ)能接口:儲(chǔ)能設(shè)備蓄電池和超級(jí)電容接口，由蓄電池平衡能量波動(dòng)，超級(jí)電容平衡功率波動(dòng)。蓄電池建議容量200Ah，電壓等級(jí)300V，最低電壓240V。微型燃?xì)廨啓C(jī)接口:接入形式為微型燃?xì)廨啓C(jī)，容量為220eKW240KVA，電源類(lèi)型:AC50HZ，380V, 3PH。通訊接口:通過(guò)一個(gè)因特網(wǎng)接口，使裝置狀態(tài)隨時(shí)可以再網(wǎng)上被監(jiān)控，方便管理。內(nèi)部結(jié)構(gòu):箱體構(gòu)內(nèi)部分為三個(gè)室:操作室，設(shè)備室，制冷室。a)操作室:箱式集成化微網(wǎng)系統(tǒng)裝置安裝完成后，供現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試操作人員使用，并配有人機(jī)界面，方便操作。b)設(shè)備室:集成微網(wǎng)裝置主電路和控制電路的安裝室，集成裝置安裝完成后，一般不可進(jìn)入，僅供維護(hù)人員進(jìn)入操作。c)制冷室:集成裝置降溫系統(tǒng)的安裝室，使整個(gè)微網(wǎng)集成裝置工作在適宜的溫度。集成裝置主電路拓?fù)湓撓涫郊苫b置內(nèi)部包含一條交流母線，一條直流母線，兩母線之間用一臺(tái)DC/AC逆變器連接，實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)。①大電網(wǎng)接口通過(guò)一個(gè)PCC靜態(tài)開(kāi)關(guān)連接至交流母線；②負(fù)載接口通過(guò)一個(gè)負(fù)荷控制器連接至交流母線微型燃?xì)廨啓C(jī)接口通過(guò)一個(gè)AC/DC/AC變流器連接至交流母線；④光伏接口連接至直流母線； 兩個(gè)儲(chǔ)能接口(超級(jí)電容，蓄電池)各自通過(guò)一個(gè)雙向DC/DC變流器連接至直流母線；⑥風(fēng)機(jī)則通過(guò)一個(gè)AC/DC變流器連接至直流母線；⑦通訊接口連接至一塊負(fù)責(zé)能量管理的DSP，該DSP作為通訊主站與一集成裝置內(nèi)部的子變流器進(jìn)行通訊，并直接控制PCC點(diǎn)的靜態(tài)開(kāi)關(guān)和負(fù)荷控制器。其內(nèi)部主電路結(jié)構(gòu)如附圖2所示，綜上所述，箱式裝置內(nèi)部共有一個(gè)DC/AC逆變器，一個(gè)AC/DC整流器，一個(gè)AC/DC/AC交直交變流器，兩個(gè)DC/DC雙向斬波變流器。每個(gè)子變流器各由一塊DSP進(jìn)行控制，并作為從站實(shí)時(shí)的與負(fù)責(zé)能量管理的DSP (通訊主站)進(jìn)行通訊，接收控制指令，反饋狀態(tài)參數(shù)。a)DC/AC 逆變器該逆變器負(fù)責(zé)連接直流母線與交流母線，該逆變器有三種工作方式:當(dāng)工作在電壓源VF控制模式時(shí)，該逆變器負(fù)責(zé)穩(wěn)定微網(wǎng)內(nèi)部交流母線電壓；當(dāng)工作在電流源PQ模式時(shí)，該逆變器將檢測(cè)輸出電流和直流側(cè)電壓，使交流側(cè)輸出功率達(dá)到最大；當(dāng)工作在整流模式時(shí)，主要用于大電網(wǎng)或微型燃?xì)廨啓C(jī)向直流側(cè)儲(chǔ)能充電。b)AC/DC/AC 變流器外部微型燃?xì)廨啓C(jī)連接至該變流器的輸入側(cè)，主要作用是在孤島運(yùn)行方式下，維持裝置內(nèi)交流母線電壓恒定。通過(guò)前級(jí)整流將高頻交流電轉(zhuǎn)化為直流電能，再由后級(jí)逆變器轉(zhuǎn)化為工頻交流電輸出。c)AC/DC 整流器外部風(fēng)機(jī)連接至該變流器的輸入側(cè)，將風(fēng)機(jī)輸出的不穩(wěn)定交流電能轉(zhuǎn)化為直流，其直流側(cè)電壓等級(jí)為640V 1000V。d)雙向DC/DC變流器外部?jī)?chǔ)能設(shè)備連接至該變流器的輸入偵彳，該箱式集成裝置內(nèi)部共有兩個(gè)b1-buckboost結(jié)構(gòu)的雙向直流斬波器,用于對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行充放電控制。e) PCC靜態(tài)開(kāi)關(guān)該靜態(tài)開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)為三相反并聯(lián)晶閘管結(jié)構(gòu)，在附圖3中大電網(wǎng)接入側(cè)給出了其結(jié)構(gòu)圖。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)靜態(tài)開(kāi)關(guān)兩側(cè)電壓，當(dāng)大電網(wǎng)故障時(shí)，將裝置離網(wǎng)，同時(shí)調(diào)整各子變流器控制指令；當(dāng)大電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，監(jiān)測(cè)靜態(tài)開(kāi)關(guān)兩側(cè)電壓，當(dāng)相位，幅值差小于一定等級(jí)時(shí)，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。f)能量管理中心能量管理中心實(shí)際上是一塊控制PCC靜態(tài)開(kāi)關(guān)和負(fù)荷控制器的DSP，該DSP不僅負(fù)責(zé)控制PCC開(kāi)關(guān)和負(fù)荷控制器，還與其他子變流器的控制芯片DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)時(shí)下達(dá)功率或電壓指令，維持整個(gè)裝置的能量流動(dòng)和功率平衡。
安裝時(shí)將箱式集成裝置運(yùn)至安裝地點(diǎn)，將相應(yīng)的微源接入箱式裝置底側(cè)的接線端口，連接網(wǎng)側(cè)接線，負(fù)載側(cè)接線。安裝完成后，啟動(dòng)運(yùn)行。本發(fā)明微網(wǎng)集成一體化裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D1所示，運(yùn)行時(shí)可根據(jù)工作狀態(tài)投入子變流器。集成裝置內(nèi)部有一條交流母線(線電壓等級(jí)為380V)與一條直流母線(電壓等級(jí)640V 1000V)。裝置并網(wǎng)時(shí)，交流母線電壓由大電網(wǎng)提供支撐，直流母線電壓由新能源單位提供支撐；裝置孤島運(yùn)行時(shí)，交流母線電壓由微型燃?xì)廨啓C(jī)支撐，直流母線電壓由新能源提供支撐。儲(chǔ)能主要有兩個(gè)作用:一是為裝置啟動(dòng)提供能量，微型燃?xì)廨啓C(jī)從啟動(dòng)到額定功率運(yùn)行這段時(shí)期內(nèi)，儲(chǔ)能通過(guò)一級(jí)升壓后，再由通過(guò)逆變器為交流母線提供電壓支撐；二是作為能量調(diào)節(jié)和功率調(diào)節(jié)的工具。集成化裝置內(nèi)部共有5個(gè)子變流器，一個(gè)能量管理中心，一個(gè)PCC靜態(tài)開(kāi)關(guān),一個(gè)負(fù)荷控制器，由于集成化管理，PCC開(kāi)關(guān)和負(fù)荷控制器直接由能量管理中心監(jiān)控，故共有6個(gè)DSP芯片進(jìn) 行協(xié)調(diào)工作。6塊DSP芯片之間用CAN總線進(jìn)行通訊，實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)各自的工作模式，使裝置始終滿足關(guān)系式:P^d = Pinvl+Pinv2+Pnrt，V1^1 = 380V,
Pinvl — Ppv+Pwind+PES°一號(hào)變流器作為連接交直流母線的關(guān)鍵逆變器，在裝置正常運(yùn)行時(shí)，工作在MPPT方式下，將新能源功率最大化的輸送至交流側(cè)；在裝置退出運(yùn)行前，工作在整流狀態(tài)，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)充電。裝置啟動(dòng)時(shí)，一號(hào)變流器作為主逆變器支撐電壓，當(dāng)微型燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行在額定功率時(shí)，轉(zhuǎn)為二號(hào)變流器作為主逆變器提供電壓支撐。當(dāng)新能源充足時(shí)，令微型燃?xì)廨啓C(jī)工作在最低額定功率，必要時(shí)限制新能源最大功率輸出；當(dāng)新能源不足時(shí)，微型燃?xì)廨啓C(jī)提供不足的能量。風(fēng)力發(fā)電機(jī)部分通過(guò)風(fēng)速檢測(cè),計(jì)算出最大風(fēng)能轉(zhuǎn)速,作為給定控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。該整流器將不確定頻率的交流電能轉(zhuǎn)化為直流電輸送至直流母線，最大化的利用了可再生能源。儲(chǔ)能單元通過(guò)B1-buckboost拓?fù)溥B接至直流母線。當(dāng)對(duì)儲(chǔ)能單元(蓄電池或超級(jí)電容)進(jìn)行充電時(shí)，直流母線電壓作為高壓側(cè)，通過(guò)buck電路的工作方式，給定儲(chǔ)能單元端電壓，對(duì)其進(jìn)行充電；當(dāng)儲(chǔ)能單元放電時(shí)，儲(chǔ)能單元電壓維持在240V至300V,通過(guò)boost工作方式把能量輸送至高壓側(cè)，維持交流母線電壓。此外，通過(guò)檢測(cè)功率波動(dòng)和能量波動(dòng)，對(duì)直流側(cè)電能削峰填谷，平抑波動(dòng)。該裝置的通訊分為內(nèi)部通訊和互聯(lián)網(wǎng)通訊，在圖2中給出了通訊示意圖。內(nèi)部通訊通過(guò)一塊擔(dān)任能量管理中心的DSP發(fā)起，連接各子變流器的控制芯片，通訊采用CAN總線技術(shù)，具有實(shí)時(shí)性好，單位時(shí)間傳輸數(shù)據(jù)多的優(yōu)點(diǎn)。CAN通訊主要是為集成裝置穩(wěn)定工作服務(wù)的，作為CAN主站的DSP通過(guò)SCI接口，連接一臺(tái)觸摸屏，以實(shí)現(xiàn)可視化操作。同時(shí)該觸摸屏自身是一臺(tái)微型電腦，可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接口入網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。附圖中給出了三個(gè)主要仿真的結(jié)果報(bào)告:I)孤島運(yùn)行微網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)，2號(hào)變流器提供電壓支撐，網(wǎng)內(nèi)滿負(fù)荷220kW。在0.2s時(shí)刻，I號(hào)變流器投入運(yùn)行，工作在MPPT方式下，跟蹤光伏最大功率輸出，在0.6s時(shí)，檢測(cè)到直流側(cè)電壓過(guò)低，退出運(yùn)行，其仿真結(jié)果在圖3中給出。在0.2s時(shí)刻，微型燃?xì)廨啓C(jī)輸出有功降低，此時(shí)降低燃?xì)饨o入，低功率運(yùn)行，功率給定為Pinv2 = Pbad-P PPT。在0.6s時(shí)刻，一號(hào)變流器退出運(yùn)行，2號(hào)變流器恢復(fù)到滿功率運(yùn)行。2) 一號(hào)變流器并網(wǎng)運(yùn)行
一號(hào)變流器單獨(dú)并網(wǎng)時(shí)，可視為一臺(tái)大功率的光伏并網(wǎng)逆變器，其單獨(dú)并網(wǎng)特性的仿真結(jié)果在圖4中給出。其中紅線代表有功輸出，藍(lán)線代表武功輸出。3) 二號(hào)變流器并網(wǎng)運(yùn)行二號(hào)變流器單獨(dú)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)運(yùn)行在PQ模式，檢測(cè)PCC點(diǎn)處的電壓，跟蹤電壓相位，輸出有功無(wú)功。其仿真結(jié)果在圖5中給出。
權(quán)利要求
1.一種箱式集成化的多微源接口微型電網(wǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)裝置，其特征在于，包括箱體，在箱體上設(shè)置有大電網(wǎng)接口，負(fù)載接口，光伏接口，風(fēng)力機(jī)接口，兩個(gè)儲(chǔ)能接口，微型燃?xì)廨啓C(jī)接口以及通訊接口 ；所述箱體內(nèi)包含一條交流母線和一條直流母線，所述交流母線和直流母線之間用一臺(tái)DC/AC變流器連接，實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)；所述大電網(wǎng)接口通過(guò)箱體內(nèi)部的公共連接點(diǎn)連接至交流母線；所述負(fù)載接口通過(guò)箱體內(nèi)部的負(fù)荷控制器連接至交流母線；所述微型燃?xì)廨啓C(jī)接口通過(guò)箱體內(nèi)部的AC/DC/AC變流器連接至交流母線；所述光伏接口連接至直流母線；所述兩個(gè)儲(chǔ)能接口分別為超級(jí)電容接口和蓄電池接口，通過(guò)箱體內(nèi)部的兩臺(tái)雙向DC/DC變流器連接至直流母線；所述風(fēng)力機(jī)接口通過(guò)箱體內(nèi)部的AC/DC變流器連接至直流母線；箱體內(nèi)的變流器分別由一塊數(shù)字信號(hào)處理器DSP進(jìn)行控制；所述通訊接口連接至箱體內(nèi)部一塊負(fù)責(zé)能量管理的DSP，該DSP作為通訊主站與箱體內(nèi)部所述各變流器的DSP建立CAN總線通訊，并直接控制PCC點(diǎn)的靜態(tài)開(kāi)關(guān)和負(fù)荷控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱式集成化的多微源接口微型電網(wǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述箱體內(nèi)部分為前室、中室和后室，所述前室為操作室，供操作人員操作時(shí)使用；中室為設(shè)備室，安放變流器設(shè)備；后室為制冷室，安裝有冷卻系統(tǒng)，為集裝箱工作環(huán)境降溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱式集成化的多微源接口微型電網(wǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述公共連接點(diǎn)為PCC靜態(tài)開(kāi)關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種箱式集成化的多微源接口微型電網(wǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)裝置，其外部是一個(gè)集裝箱柜體的箱體，箱體內(nèi)部為三室結(jié)構(gòu)，前室為操作室，中室為設(shè)備室，后室為制冷室。其采用交直流母線結(jié)構(gòu)，兩母線之間由一臺(tái)變流器進(jìn)行連接。此外，各微源(微型燃?xì)廨啓C(jī)，光伏電池，風(fēng)力發(fā)電機(jī))和儲(chǔ)能(超級(jí)電容，蓄電池)通過(guò)集裝箱外部端子連接至內(nèi)部各相應(yīng)變流器輸入側(cè)，將原本分散的變流器集中至一個(gè)箱式柜體中，再通過(guò)一個(gè)負(fù)責(zé)能量管理的控制芯片進(jìn)行集中控制，既省去了通訊設(shè)備的建設(shè)費(fèi)用，又大大提高了微網(wǎng)系統(tǒng)的工作可靠性。對(duì)比傳統(tǒng)微網(wǎng)，本箱式結(jié)構(gòu)集成化裝置既保留了原微網(wǎng)的運(yùn)行特性，又降低了微網(wǎng)系統(tǒng)安裝，卸載，運(yùn)輸?shù)碾y度，是一種實(shí)用的工程發(fā)明。
文檔編號(hào)H02J3/38GK103199560SQ201310085948
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者卓放, 朱一昕, 姚蘇建, 楊旭, 秦毅 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)