一種啟動(dòng)微電網(wǎng)內(nèi)大型動(dòng)力負(fù)荷的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種啟動(dòng)微電網(wǎng)內(nèi)大型動(dòng)力負(fù)荷的系統(tǒng)，包括PCC并網(wǎng)開(kāi)關(guān)、微電網(wǎng)交流母線、有源電力濾波器APF、儲(chǔ)能逆變器、儲(chǔ)能電池、限流電阻R、接觸器K1-K3、時(shí)間繼電器KT、電源繼電板、微電網(wǎng)主控系統(tǒng)、變頻器整流電路、變頻器濾波電路和變頻器逆變電路。其有益效果在于：使用變頻啟動(dòng)裝置可以有效的提高動(dòng)力負(fù)荷的輸出轉(zhuǎn)矩，同時(shí)啟動(dòng)電流也較小，而且本發(fā)明中所提出的方法，可以有效地降低變頻啟動(dòng)裝置啟動(dòng)動(dòng)力負(fù)荷時(shí)的諧波電流，避免同時(shí)變頻啟動(dòng)裝置直流側(cè)出現(xiàn)兩路電源同時(shí)供電的現(xiàn)象，提高了微電網(wǎng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。
【專利說(shuō)明】—種啟動(dòng)微電網(wǎng)內(nèi)大型動(dòng)力負(fù)荷的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于分布式發(fā)電、儲(chǔ)能、電能質(zhì)量及微電網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種啟動(dòng)微電網(wǎng)內(nèi)大型動(dòng)力負(fù)荷的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，消耗的資源也越來(lái)越多，給環(huán)境造成了較大的壓力，為了解決這一問(wèn)題，我國(guó)大力發(fā)展以可再生能源為主的分布式電源。隨著分布式電源的大量并網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)造成了一定的沖擊。微電網(wǎng)可以較好地解決分布式電源的并網(wǎng)問(wèn)題，但是當(dāng)微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，由于系統(tǒng)的容量較小，同時(shí)耐受諧波電流能力較差，所以當(dāng)微電網(wǎng)離網(wǎng)啟動(dòng)大型動(dòng)力負(fù)荷時(shí)，所產(chǎn)生的沖擊電流和諧波電流有可能會(huì)造成系統(tǒng)的工作異常。為能夠有效地提高微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性，迫切需要一種能夠在微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下以較小容量的微電網(wǎng)啟動(dòng)大型動(dòng)力負(fù)荷的方法。
[0003]大型動(dòng)力負(fù)荷啟動(dòng)方法中的電壓軟啟動(dòng)方法使用的是電壓軟啟動(dòng)器，但是啟動(dòng)電流較大，同時(shí)諧波電流較多，在啟動(dòng)過(guò)程中，大型動(dòng)力負(fù)荷的輸出轉(zhuǎn)矩較小。使用變頻啟動(dòng)裝置可以有效地提高動(dòng)力負(fù)荷的輸出轉(zhuǎn)矩，同時(shí)啟動(dòng)電流也較小。但是，由于變頻啟動(dòng)裝置內(nèi)有整流電路，所以使用變頻啟動(dòng)裝置的諧波電流較大。微電網(wǎng)的容量較小，同時(shí)對(duì)諧波電流的耐受能力也較小，當(dāng)使用變頻啟動(dòng)裝置啟動(dòng)動(dòng)力負(fù)荷時(shí)，所產(chǎn)生的諧波電流會(huì)對(duì)微電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以有效降低諧波電流、能夠在離網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下以較小容量的微電網(wǎng)啟動(dòng)微電網(wǎng)內(nèi)大型動(dòng)力負(fù)荷的系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:一種啟動(dòng)微電網(wǎng)內(nèi)大型動(dòng)力負(fù)荷的系統(tǒng)，包括PCC并網(wǎng)開(kāi)關(guān)、微電網(wǎng)交流母線、有源電力濾波器APF、儲(chǔ)能逆變器、儲(chǔ)能電池、限流電阻R、接觸器K1-K3、時(shí)間繼電器KT、電源繼電板、微電網(wǎng)主控系統(tǒng)、變頻器整流電路、變頻器濾波電路和變頻器逆變電路；
所述微電網(wǎng)交流母線經(jīng)所述PCC并網(wǎng)開(kāi)關(guān)與大電網(wǎng)雙向連接；所述有源電力濾波器APF與所述微電網(wǎng)交流母線雙向連接；
所述儲(chǔ)能電池分兩條支路，其中一條支路經(jīng)所述儲(chǔ)能逆變器與所述微電網(wǎng)交流母線雙向連接，另一條支路依次經(jīng)所述接觸器K3的主觸點(diǎn)I腳與2腳、接觸器Kl的主觸點(diǎn)I腳與2腳接所述變頻器濾波電路的輸入端；所述限流電阻R與所述接觸器Kl的主觸點(diǎn)I腳與2腳兩端并聯(lián)；
所述微電網(wǎng)交流母線依次經(jīng)所述變頻器整流電路、接觸器K2的主觸點(diǎn)I腳與2腳、變頻器濾波電路、變頻器逆變電路接大型動(dòng)力負(fù)荷；
所述微電網(wǎng)主控系統(tǒng)的第一控制輸出端、第二控制輸出端分別接所述電源繼電板的第一控制輸入端11、第二控制輸入端12 ； 所述電源繼電板的第一電源輸出端El-1依次經(jīng)所述接觸器K3的供電線圈Al端、A2端、接觸器K2的常閉輔助觸點(diǎn)5腳、6腳接電源繼電板的公共輸出端El-Ol ；
所述電源繼電板的第二電源輸出端E1-2依次經(jīng)所述接觸器K2的供電線圈Al端、A2端、接觸器K3的常閉輔助觸點(diǎn)5腳、6腳、接觸器Kl的常閉輔助觸點(diǎn)5腳、6腳接電源繼電板的公共輸出端El-Ol ；
所述電源繼電板的第三電源輸出端E1-3依次經(jīng)所述時(shí)間繼電器KT的電源端I腳、2腳、接觸器K3的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)7腳、8腳接電源繼電板的公共輸出端El-Ol ；
所述電源繼電板的第四電源輸出端E1-4依次經(jīng)所述接觸器Kl的供電線圈Al端、A2端、時(shí)間繼電器KT的常開(kāi)觸點(diǎn)3腳、4腳接電源繼電板的公共輸出端E1-01。
[0006]所述電源繼電板包括電阻R1-R2、光電耦合器0C1-0C2、繼電器J4-J5、直流電源DCl- DC2和交流電源El ；
所述電源繼電板的第一輸入控制端Il經(jīng)電阻Rl接光電耦合器OCl的發(fā)光二極管正極I腳；所述光電耦合器OCl的發(fā)光二極管負(fù)極2腳接地；所述光電耦合器OCl的集電極4腳接所述繼電器J4的線圈J4-1的正極，所述光電耦合器OCl的發(fā)射極3腳經(jīng)所述直流電源DCl接所述繼電器J4的線圈J4-1的負(fù)極；所述繼電器J4的常開(kāi)靜觸點(diǎn)接所述電源繼電板的第一電源輸出端E1-1，所述繼電器J4的常開(kāi)動(dòng)觸點(diǎn)接所述交流電源El的E1-02端；所述電源繼電板的第二輸入控制端12經(jīng)電阻R2接光電耦合器0C2的發(fā)光二極管正極I腳；所述光電耦合器0C2的發(fā)光二極管負(fù)極2腳接地；所述光電耦合器0C2的集電極4腳接所述繼電器J5的線圈J5-1的正極，所述光電耦合器0C2的發(fā)射極3腳經(jīng)所述直流電源DC2接所述繼電器J5的線圈J5-1的負(fù)極；所述繼電器J5的常開(kāi)靜觸點(diǎn)接所述電源繼電板的第二電源輸出端E1-2，所述繼電器J5的常開(kāi)動(dòng)觸點(diǎn)接所述交流電源El的E1-02端；所述電源繼電板的第三電源輸出端E1-3、電源繼電板的第四電源輸出端E1-4分別接所述交流電源El的E1-02端；所述交流電源El的El-Ol端為所述電源繼電板的公共輸出端 El-Ol。
[0007]所述光電稱合器0C1-0C2的型號(hào)均為TLP521-1 ;所述繼電器J4-J5的型號(hào)均為MY2NJ-12VDC。
[0008]所述變頻器整流電路是由整流二極管D1-D6構(gòu)成的三相全波橋式電路。
[0009]所述整流二極管D1-D6的型號(hào)均為SKD110/12E。
[0010]所述變頻器濾波電路是由電感L、電容C構(gòu)成的LC濾波電路。
[0011]所述變頻器逆變電路是由IGBT模塊Q1-Q6和二極管D7-D12構(gòu)成的三相全橋逆變電路；所述儲(chǔ)能逆變器是由IGBT模塊Q7-Q12和二極管D13-D18構(gòu)成的三相全橋逆變電路。
[0012]所述IGBT模塊Q1-Q12的型號(hào)均為英飛凌FS450R12KE3。
[0013]所述時(shí)間繼電器KT的型號(hào)為正泰JS14P ;所述微電網(wǎng)主控系統(tǒng)的型號(hào)為NMC1000 ；所述PCC并網(wǎng)開(kāi)關(guān)的型號(hào)為MG2312 ;所述有源電力濾波器APF的型號(hào)為SPA3-100A/0.4。
[0014]所述直流電源DC1-DC2的電壓為V12 ;所述交流電源El的電壓為交流24V。
[0015]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:使用變頻啟動(dòng)裝置可以有效地提高動(dòng)力負(fù)荷的輸出轉(zhuǎn)矩，同時(shí)啟動(dòng)電流也較小，而且本發(fā)明中所提出的方法，可以有效地降低變頻啟動(dòng)裝置啟動(dòng)動(dòng)力負(fù)荷時(shí)的諧波電流，避免變頻啟動(dòng)裝置直流側(cè)出現(xiàn)兩路電源同時(shí)供電的現(xiàn)象，提高了微電網(wǎng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。[0016]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
圖1為本發(fā)明的原理框圖；
圖2為本發(fā)明K3供電線圈與K2常閉輔助觸點(diǎn)的連接圖；
圖3為本發(fā)明K2供電線圈與K3、K1常閉輔助觸點(diǎn)的連接圖；
圖4為本發(fā)明時(shí)間繼電器KT的電源端與K3常開(kāi)輔助觸點(diǎn)的連接圖；
圖5為本發(fā)明Kl供電線圈與時(shí)間繼電器KT常開(kāi)觸點(diǎn)的連接圖；
圖6為本發(fā)明電源繼電板的電路原理圖；
圖7為本發(fā)明并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)大型動(dòng)力負(fù)荷啟動(dòng)過(guò)程。
【具體實(shí)施方式】
[0017]由圖1-7所示的實(shí)施例可知，本實(shí)施例包括PCC并網(wǎng)開(kāi)關(guān)、微電網(wǎng)交流母線、有源電力濾波器APF、儲(chǔ)能逆變器、儲(chǔ)能電池、限流電阻R、接觸器K1-K3、時(shí)間繼電器KT、電源繼電板、微電網(wǎng)主控系統(tǒng)、變頻器整流電路、變頻器濾波電路和變頻器逆變電路；
所述微電網(wǎng)交流母線經(jīng)所述PCC并網(wǎng)開(kāi)關(guān)與大電網(wǎng)雙向連接；所述有源電力濾波器APF與所述微電網(wǎng)交流母線雙向連接；
所述儲(chǔ)能電池分兩條支路，其中一條支路經(jīng)所述儲(chǔ)能逆變器與所述微電網(wǎng)交流母線雙向連接，另一條支路依次經(jīng)所述接觸器K3的主觸點(diǎn)I腳與2腳、接觸器Kl的主觸點(diǎn)I腳與2腳接所述變頻器濾波電路的輸入端；所述限流電阻R與所述接觸器Kl的主觸點(diǎn)I腳與2腳兩端并聯(lián)；
所述微電網(wǎng)交流母線依次經(jīng)所述變頻器整流電路、接觸器K2的主觸點(diǎn)I腳與2腳、變頻器濾波電路、變頻器逆變電路接大型動(dòng)力負(fù)荷；
所述微電網(wǎng)主控系統(tǒng)的第一控制輸出端、第二控制輸出端分別接所述電源繼電板的第一控制輸入端11、第二控制輸入端12 ；
所述電源繼電板的第一電源輸出端El-1依次經(jīng)所述接觸器K3的供電線圈Al端、A2端、接觸器K2的常閉輔助觸點(diǎn)5腳、6腳接電源繼電板的公共輸出端El-Ol ；
所述電源繼電板的第二電源輸出端E1-2依次經(jīng)所述接觸器K2的供電線圈Al端、A2端、接觸器K3的常閉輔助觸點(diǎn)5腳、6腳、接觸器Kl的常閉輔助觸點(diǎn)5腳、6腳接電源繼電板的公共輸出端El-Ol ；
所述電源繼電板的第三電源輸出端E1-3依次經(jīng)所述時(shí)間繼電器KT的電源端I腳、2腳、接觸器K3的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)7腳、8腳接電源繼電板的公共輸出端El-Ol ；
所述電源繼電板的第四電源輸出端E1-4依次經(jīng)所述接觸器Kl的供電線圈Al端、A2端、時(shí)間繼電器KT的常開(kāi)觸點(diǎn)3腳、4腳接電源繼電板的公共輸出端E1-01。
[0018]所述電源繼電板包括電阻R1-R2、光電耦合器0C1-0C2、繼電器J4-J5、直流電源DCl- DC2和交流電源El ；
所述電源繼電板的第一輸入控制端Il經(jīng)電阻Rl接光電耦合器OCl的發(fā)光二極管正極I腳；所述光電耦合器OCl的發(fā)光二極管負(fù)極2腳接地；所述光電耦合器OCl的集電極4腳接所述繼電器J4的線圈J4-1的正極，所述光電耦合器OCl的發(fā)射極3腳經(jīng)所述直流電源DCl接所述繼電器J4的線圈J4-1的負(fù)極；所述繼電器J4的常開(kāi)靜觸點(diǎn)接所述電源繼電板的第一電源輸出端E1-1，所述繼電器J4的常開(kāi)動(dòng)觸點(diǎn)接所述交流電源El的E1-02端；所述電源繼電板的第二輸入控制端12經(jīng)電阻R2接光電耦合器0C2的發(fā)光二極管正極I腳；所述光電耦合器0C2的發(fā)光二極管負(fù)極2腳接地；所述光電耦合器0C2的集電極4腳接所述繼電器J5的線圈J5-1的正極，所述光電耦合器0C2的發(fā)射極3腳經(jīng)所述直流電源DC2接所述繼電器J5的線圈J5-1的負(fù)極；所述繼電器J5的常開(kāi)靜觸點(diǎn)接所述電源繼電板的第二電源輸出端E1-2，所述繼電器J5的常開(kāi)動(dòng)觸點(diǎn)接所述交流電源El的E1-02端；所述電源繼電板的第三電源輸出端E1-3、電源繼電板的第四電源輸出端E1-4分別接所述交流電源El的E1-02端；所述交流電源El的El-Ol端為所述電源繼電板的公共輸出端 El-Ol。
[0019] 所述光電稱合器0C1-0C2的型號(hào)均為TLP521-1 ;所述繼電器J4-J5的型號(hào)均為MY2NJ-12VDC。
[0020]所述變頻器整流電路是由整流二極管D1-D6構(gòu)成的三相全波橋式電路。
[0021]所述整流二極管D1-D6的型號(hào)均為SKD110/12E。
[0022]所述變頻器濾波電路是由電感L、電容C構(gòu)成的LC濾波電路。
[0023]所述變頻器逆變電路是由IGBT模塊Q1-Q6和二極管D7-D12構(gòu)成的三相全橋逆變電路；所述儲(chǔ)能逆變器是由IGBT模塊Q7-Q12和二極管D13-D18構(gòu)成的三相全橋逆變電路。
[0024]所述IGBT模塊Q1-Q12的型號(hào)均為英飛凌FS450R12KE3。
[0025]所述時(shí)間繼電器KT的型號(hào)為正泰JS14P ;所述微電網(wǎng)主控系統(tǒng)的型號(hào)為NMC1000 ；所述PCC并網(wǎng)開(kāi)關(guān)的型號(hào)為MG2312 ;所述有源電力濾波器APF的型號(hào)為SPA3-100A/0.4。
[0026]直流電源DC1-DC2與交流電源El均使用相應(yīng)電壓等級(jí)，所述直流電源DC1-DC2的電壓為V12 ;所述交流電源El的電壓為交流24V。
[0027]所述三相全橋逆變電路中的二極管D7-D12與所述三相全橋逆變電路中的IGBT模塊Q1-Q6相匹配；所述儲(chǔ)能逆變器中的二極管D13-D18與儲(chǔ)能逆變器中的IGBT模塊Q7-Q12
相匹配。
[0028]所述LC濾波電路中的電感L及電容C與變頻器整流電路、變頻器逆變電路相適配。
[0029]所述接觸器Kl，K2，K3均為直流接觸器，其電壓、電流等級(jí)相對(duì)應(yīng)，接觸器Kl，K2，K3可選具有相應(yīng)數(shù)量的常開(kāi)、常閉輔助觸點(diǎn)的直流接觸器。
[0030]在圖2-5中，△1、八2為接觸器1(1、1(2、1(3的供電線圈，當(dāng)Al、A2接通電源后，接觸器的主觸點(diǎn)I腳、2腳閉合；接觸器Kl、K2、K3的I腳、2腳為其主觸點(diǎn)，可以通過(guò)較大的電流；接觸器K1、K2、K3的5腳、6腳、7腳、8腳為其輔助觸點(diǎn)，其中，5腳、6腳是其長(zhǎng)閉觸點(diǎn)，即當(dāng)接觸器未通電時(shí)，該對(duì)觸點(diǎn)閉合，當(dāng)接觸器通電工作時(shí)，該對(duì)觸點(diǎn)斷開(kāi)；7腳、8腳為其常開(kāi)觸點(diǎn)，即當(dāng)接觸器未通電時(shí)，該對(duì)觸點(diǎn)斷開(kāi)，當(dāng)接觸器通電工作時(shí)，該對(duì)觸點(diǎn)閉合。時(shí)間繼電器KT的I腳、2腳是電源端，時(shí)間繼電器KT的3腳、4腳是其常開(kāi)觸點(diǎn)，當(dāng)時(shí)間繼電器KT的I腳、2腳接通電源后，時(shí)間繼電器KT開(kāi)始計(jì)時(shí)；當(dāng)時(shí)間繼電器KT計(jì)時(shí)到達(dá)設(shè)置的時(shí)間時(shí)，時(shí)間繼電器KT常開(kāi)觸點(diǎn)3腳、4腳閉合。
[0031]當(dāng)接觸器K3閉合后，K3的常開(kāi)觸點(diǎn)7腳、8腳閉合，向時(shí)間繼電器KT的電源端I腳、2腳供電。當(dāng)時(shí)間繼電器KT通電到達(dá)設(shè)置時(shí)間時(shí)，時(shí)間繼電器KT常開(kāi)觸點(diǎn)3、4閉合，接觸器Kl的供電線圈Al、A2與電源接通，接觸器Kl的主觸點(diǎn)I腳、2腳閉合。
[0032]本發(fā)明的工作過(guò)程如下:首先檢測(cè)微電網(wǎng)工作狀態(tài)，當(dāng)微電網(wǎng)PCC并網(wǎng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行；當(dāng)微電網(wǎng)PCC并網(wǎng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行。
[0033]當(dāng)微電網(wǎng)處于離網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，微電網(wǎng)的電壓和頻率由儲(chǔ)能逆變器提供，此時(shí)微電網(wǎng)容量較小，同時(shí)微電網(wǎng)對(duì)諧波電路的耐受能力也較小，如果此時(shí)通過(guò)變頻啟動(dòng)裝置(變頻啟動(dòng)裝置由變頻器整流電路、變頻器濾波電路和變頻器逆變電路組成)直接啟動(dòng)大型動(dòng)力負(fù)荷，會(huì)造成微電網(wǎng)內(nèi)5次、7次等特征次諧波含量較大，對(duì)微電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成較大的影響。同時(shí)，由于變頻啟動(dòng)裝置后級(jí)輸出幅值、頻率不斷變化的電壓波形，造成微電網(wǎng)內(nèi)的諧波含量不斷變化。有源電力濾波器APF等電能質(zhì)量治理裝置可以動(dòng)態(tài)地補(bǔ)償微電網(wǎng)的諧波電流，但是有源電力濾波器APF建立穩(wěn)定的輸出需要至少半個(gè)工頻周期，這就造成在半個(gè)工頻周期內(nèi)微電網(wǎng)內(nèi)諧波電流含量較大，同樣會(huì)對(duì)微電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成影響。
[0034]為了有效地解決這一問(wèn)題，由微電網(wǎng)主控系統(tǒng)向電源繼電板發(fā)出控制信號(hào)，使接觸器K2的主觸點(diǎn)I腳與2腳斷開(kāi)，電源繼電板向時(shí)間繼電器KT的電源端I腳、2腳和接觸器K3供電線圈Al端、A2端充電，接觸器K3的主觸點(diǎn)I腳與2腳閉合，接觸器K3的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)7腳、8腳閉合。此時(shí)，儲(chǔ)能電池通過(guò)限流電阻R向變頻器濾波電路供電。當(dāng)時(shí)間繼電器KT常開(kāi)觸點(diǎn)3腳與4腳閉合后，電源繼電板向接觸器Kl供電線圈Al端、A2端充電，接觸器Kl的主觸點(diǎn)I腳與2腳閉合。通過(guò)接觸器Kl和限流電阻R，變頻器濾波電路與儲(chǔ)能電池相連。此時(shí)，啟動(dòng)大型動(dòng)力負(fù)荷。[0035]接觸器K3與接觸器K2通過(guò)輔助觸點(diǎn)形成互鎖回路，保證同一時(shí)刻只能有一個(gè)接觸器是導(dǎo)通狀態(tài)。
[0036]因?yàn)樽冾l器整流電路沒(méi)有投入運(yùn)行，所以微電網(wǎng)內(nèi)沒(méi)有較多的諧波電流。
[0037]當(dāng)微電網(wǎng)處于并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下時(shí)，由于與大電網(wǎng)相連，微電網(wǎng)對(duì)諧波電流的耐受能力較高，此時(shí)可以使用變頻啟動(dòng)裝置啟動(dòng)大型動(dòng)力負(fù)荷。由微電網(wǎng)主控系統(tǒng)向電源繼電板發(fā)出控制信號(hào)，使接觸器K2的主觸點(diǎn)I腳與2腳閉合，斷開(kāi)接觸器K3和Kl的主觸點(diǎn)I腳與2腳。此時(shí)，微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)有源電力濾波器APF投入使用。通過(guò)有源電力濾波器APF實(shí)時(shí)檢測(cè)微電網(wǎng)內(nèi)諧波電流含量，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償微電網(wǎng)內(nèi)諧波電流。
[0038]當(dāng)PCC開(kāi)關(guān)開(kāi)通，微電網(wǎng)與大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，主逆變器及微電網(wǎng)內(nèi)其他逆變器均工作在PQ模式下，以電流源的形式并網(wǎng)。此時(shí)，可以使用蓄電池啟動(dòng)大型動(dòng)力負(fù)荷，但是為了增加蓄電池的壽命，并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)使用大電網(wǎng)直接啟動(dòng)大型動(dòng)力負(fù)荷。光伏系統(tǒng)滿功率輸出。此時(shí)，接觸器K2開(kāi)通，Kl、K3斷開(kāi)，此時(shí)，變頻器的直流側(cè)電源是由大電網(wǎng)通過(guò)整流模塊整流后提供的。
[0039]為使蓄電池能夠在微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)向變頻器提供直流側(cè)電源，需要在微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)將蓄電池電壓調(diào)整到變頻器直流側(cè)電壓范圍內(nèi)。
[0040]根據(jù)變頻啟動(dòng)裝置啟動(dòng)直流側(cè)的保護(hù)設(shè)置及變頻啟動(dòng)裝置啟動(dòng)逆變側(cè)逆變所需要的最低電壓，設(shè)置變頻啟動(dòng)裝置啟動(dòng)直流側(cè)最大電壓U2及最小電壓U1。在微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，檢測(cè)儲(chǔ)能電池直流側(cè)電壓UDC，當(dāng)Udc高于U2時(shí)，儲(chǔ)能電池通過(guò)逆變器放電，直到Udc低于U2為止?’當(dāng)Udc低于時(shí)U2，儲(chǔ)能電池通過(guò)逆變器充電，直到Udc高于U1為止。
[0041]在變頻啟動(dòng)時(shí)，會(huì)有較多的諧波。此時(shí)，啟動(dòng)APF，使用閉環(huán)補(bǔ)償方式實(shí)時(shí)補(bǔ)償系統(tǒng)內(nèi)諧波。此時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)諧波電流較大，但是系統(tǒng)容量也較大，所以諧波電流不影響微電網(wǎng)的運(yùn)行。
[0042]當(dāng)PCC開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，微電網(wǎng)與大電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，主逆變器工作在VF模式下，以電壓源方式運(yùn)行，支撐整個(gè)微電網(wǎng)內(nèi)電壓及頻率，微電網(wǎng)內(nèi)其他逆變器工作在PQ模式下，以電流源形式并網(wǎng)。
[0043]此時(shí)，首先斷開(kāi)接觸器K2，Kl，合上接觸器K3，通過(guò)儲(chǔ)能電池向變頻器直流側(cè)供電，限流電阻R用來(lái)抑制啟動(dòng)電流。限流電阻R的阻值可以根據(jù)變頻啟動(dòng)裝置啟動(dòng)直流側(cè)電容容量設(shè)置，一般設(shè)置為幾十歐姆。在電容充電完成后，開(kāi)關(guān)Kl閉合，將限流電阻R短路。
[0044]接觸器Kl、K2、K3均通過(guò)繼電控制板控制。當(dāng)接觸器K2斷開(kāi)，K3合上后，接通時(shí)間繼電器的電源，時(shí)間繼電器投入使用，通過(guò)時(shí)間繼電器的接觸端子向Kl接觸器供電，開(kāi)關(guān)Kl閉合。
[0045]為避免同時(shí)變頻器直流側(cè)出現(xiàn)兩路電源同時(shí)供電，需要將接觸器K2與接觸器Kl、K3設(shè)置為互鎖開(kāi)關(guān)。即當(dāng)接觸器Kl、K3閉合后，接觸器K2處于斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)接觸器K2閉合后，接觸器Kl、K3處于斷開(kāi)狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1.一種啟動(dòng)微電網(wǎng)內(nèi)大型動(dòng)力負(fù)荷的系統(tǒng)，其特征在于:包括PCC并網(wǎng)開(kāi)關(guān)、微電網(wǎng)交流母線、有源電力濾波器APF、儲(chǔ)能逆變器、儲(chǔ)能電池、限流電阻R、接觸器K1-K3、時(shí)間繼電器KT、電源繼電板、微電網(wǎng)主控系統(tǒng)、變頻器整流電路、變頻器濾波電路和變頻器逆變電路； 所述微電網(wǎng)交流母線經(jīng)所述PCC并網(wǎng)開(kāi)關(guān)與大電網(wǎng)雙向連接；所述有源電力濾波器APF與所述微電網(wǎng)交流母線雙向連接； 所述儲(chǔ)能電池分兩條支路，其中一條支路經(jīng)所述儲(chǔ)能逆變器與所述微電網(wǎng)交流母線雙向連接，另一條支路依次經(jīng)所述接觸器K3的主觸點(diǎn)I腳與2腳、接觸器Kl的主觸點(diǎn)I腳與2腳接所述變頻器濾波電路的輸入端；所述限流電阻R與所述接觸器Kl的主觸點(diǎn)I腳與2腳兩端并聯(lián)； 所述微電網(wǎng)交流母線依次經(jīng)所述變頻器整流電路、接觸器K2的主觸點(diǎn)I腳與2腳、變頻器濾波電路、變頻器逆變電路接大型動(dòng)力負(fù)荷； 所述微電網(wǎng)主控系統(tǒng)的第一控制輸出端、第二控制輸出端分別接所述電源繼電板的第一控制輸入端11、第二控制輸入端12 ； 所述電源繼電板的第一電源輸出端El-1依次經(jīng)所述接觸器K3的供電線圈Al端、A2端、接觸器K2的常閉輔助觸點(diǎn)5腳、6腳接電源繼電板的公共輸出端El-Ol ； 所述電源繼電板的第二電源輸出端E1-2依次經(jīng)所述接觸器K2的供電線圈Al端、A2端、接觸器K3的常閉輔助觸點(diǎn)5腳、6腳、接觸器Kl的常閉輔助觸點(diǎn)5腳、6腳接電源繼電板的公共輸出端El-Ol ； 所述電源繼電板的第三電源輸出端E1-3依次經(jīng)所述時(shí)間繼電器KT的電源端I腳、2腳、接觸器K3的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)7腳、8腳接電源繼電板的公共輸出端El-Ol ； 所述電源繼電板的第四電源輸出端E1-4依次經(jīng)所述接觸器Kl的供電線圈Al端、A2端、時(shí)間繼電器KT的常開(kāi)觸點(diǎn)3腳、4腳接電源繼電板的公共輸出端E1-01。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種啟動(dòng)微電網(wǎng)內(nèi)大型動(dòng)力負(fù)荷的系統(tǒng)，其特征在于:所述電源繼電板包括電阻R1-R2、光電耦合器OC1-OC2、繼電器J4-J5、直流電源DCl- DC2和交流電源El ； 所述電源繼電板的第一輸入控制端Il經(jīng)電阻Rl接光電耦合器OCl的發(fā)光二極管正極I腳；所述光電耦合器OCl的發(fā)光二極管負(fù)極2腳接地；所述光電耦合器OCl的集電極4腳接所述繼電器J4的線圈J4-1的正極，所述光電耦合器OCl的發(fā)射極3腳經(jīng)所述直流電源DCl接所述繼電器J4的線圈J4-1的負(fù)極；所述繼電器J4的常開(kāi)靜觸點(diǎn)接所述電源繼電板的第一電源輸出端E1-1，所述繼電器J4的常開(kāi)動(dòng)觸點(diǎn)接所述交流電源El的E1-02端；所述電源繼電板的第二輸入控制端12經(jīng)電阻R2接光電耦合器0C2的發(fā)光二極管正極I腳；所述光電耦合器0C2的發(fā)光二極管負(fù)極2腳接地；所述光電耦合器0C2的集電極4腳接所述繼電器J5的線圈J5-1的正極，所述光電耦合器0C2的發(fā)射極3腳經(jīng)所述直流電源DC2接所述繼電器J5的線圈J5-1的負(fù)極；所述繼電器J5的常開(kāi)靜觸點(diǎn)接所述電源繼電板的第二電源輸出端E1-2，所述繼電器J5的常開(kāi)動(dòng)觸點(diǎn)接所述交流電源El的E1-02端；所述電源繼電板的第三電源輸出端E1-3、電源繼電板的第四電源輸出端E1-4分別接所述交流電源El的E1-02端；所述交流電源El的El-Ol端為所述電源繼電板的公共輸出端 El-Ol。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種啟動(dòng)微電網(wǎng)內(nèi)大型動(dòng)力負(fù)荷的系統(tǒng)，其特征在于:所述光電耦合器0C1-0C2的型號(hào)均為TLP521-1 ;所述繼電器J4-J5的型號(hào)均為MY2NJ-12VDC。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種啟動(dòng)微電網(wǎng)內(nèi)大型動(dòng)力負(fù)荷的系統(tǒng)，其特征在于:所述變頻器整流電路是由整流二極管D1-D6構(gòu)成的三相全波橋式電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種啟動(dòng)微電網(wǎng)內(nèi)大型動(dòng)力負(fù)荷的系統(tǒng)，其特征在于:所述整流二極管D1-D6的型號(hào)均為SKD110/12E。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種啟動(dòng)微電網(wǎng)內(nèi)大型動(dòng)力負(fù)荷的系統(tǒng)，其特征在于:所述變頻器濾波電路是由電感L、電容C構(gòu)成的LC濾波電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種啟動(dòng)微電網(wǎng)內(nèi)大型動(dòng)力負(fù)荷的系統(tǒng)，其特征在于:所述變頻器逆變電路是由IGBT模塊Q1-Q6和二極管D7-D12構(gòu)成的三相全橋逆變電路；所述儲(chǔ)能逆變器是由IGBT模塊Q7-Q12和二極管D13-D18構(gòu)成的三相全橋逆變電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種啟動(dòng)微電網(wǎng)內(nèi)大型動(dòng)力負(fù)荷的系統(tǒng)，其特征在于:所述IGBT模塊Q1-Q12的型號(hào)均為英飛凌FS450R12KE3。
9.根據(jù)權(quán)利要求廣8所述的任何一種啟動(dòng)微電網(wǎng)內(nèi)大型動(dòng)力負(fù)荷的系統(tǒng)，其特征在于:所述時(shí)間繼電器KT的型號(hào)為正泰JS14P ;所述微電網(wǎng)主控系統(tǒng)的型號(hào)為NMC1000 ;所述PCC并網(wǎng)開(kāi)關(guān)的型號(hào)為MG2312 ;所述有源電力濾波器APF的型號(hào)為SPA3-100A/0.4。
【文檔編號(hào)】H02J3/01GK103560544SQ201310592340
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】高志強(qiáng), 孟良, 胡文平, 王文新, 范輝, 景皓, 梁賓 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院, 河北省電力建設(shè)調(diào)整試驗(yàn)所