一種用于低電壓穿越供電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于低電壓穿越供電系統(tǒng)，由多輸出繞組變壓器，整流橋，電容器，繼電器，接觸器及開(kāi)關(guān)電源組成，當(dāng)光伏并網(wǎng)逆變器正常工作時(shí)，多輸出繞組變壓器取電于逆變器交流輸出側(cè)，通過(guò)多輸出繞組變壓器的原邊N1及副邊N2、N3的匝比達(dá)到所需的交流電壓，后經(jīng)整流橋整流后用于接觸器控制及輔助電路供電。本發(fā)明根據(jù)相應(yīng)的低壓穿越標(biāo)準(zhǔn)要求，在電網(wǎng)電壓短時(shí)間跌落時(shí)，MCU控制單元根據(jù)采樣的電網(wǎng)電壓值發(fā)出相應(yīng)的指令控制接觸器的斷開(kāi)或吸合時(shí)間，通過(guò)簡(jiǎn)單的控制便能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電壓短時(shí)間跌落時(shí)，能在標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)間內(nèi)為并網(wǎng)逆變器持續(xù)提供逆變器輔助電路及接觸器開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)所需的電壓。
【專利說(shuō)明】—種用于低電壓穿越供電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新能源發(fā)電技術(shù)，尤其涉及一種用于低電壓穿越供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛。它不僅用于一般工業(yè)，也廣泛用于交通運(yùn)輸、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、新能源系統(tǒng)。能源危機(jī)后，各種新源、可再生能源以及新型發(fā)電方式越來(lái)越受到重視。其中風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電的發(fā)展得到快速發(fā)展，特別是經(jīng)歷了 11年日本福島核泄漏事件后，人們對(duì)核能應(yīng)用的安全性提出了質(zhì)疑，甚至有人提出去核化等思想。與此同時(shí)，風(fēng)能、太陽(yáng)能作為清潔的可再生能源，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視，從而加快了清潔可再生能源的發(fā)展。使得風(fēng)能、光伏等清潔能源并網(wǎng)發(fā)電越來(lái)越受到人們的青睞。未來(lái)10年，在各國(guó)新能源政策扶持下，風(fēng)能、光伏等新能源發(fā)電市場(chǎng)將通過(guò)降低成本，提高轉(zhuǎn)化效率等手段迅速擴(kuò)張，各類新能源發(fā)電相關(guān)材料市場(chǎng)也將迅猛發(fā)展，其中歐洲、美國(guó)和亞太地區(qū)將成為增長(zhǎng)核心區(qū)。
[0003]隨著大規(guī)模的光伏或風(fēng)能并網(wǎng)發(fā)電的應(yīng)用給電網(wǎng)帶來(lái)了諸多問(wèn)題，各國(guó)相應(yīng)出臺(tái)了各類并網(wǎng)發(fā)電的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)大功率光伏并網(wǎng)逆變器，要求其必須具有低電壓穿越，甚至具有零電壓穿越功能。為了光伏并網(wǎng)逆變器能更好的實(shí)現(xiàn)低壓穿越，現(xiàn)提出一種用于低電壓穿越的供電電路。
[0004]低電壓穿越電路主要由接觸器(KM)，繼電器(REL1，REL2)，多輸出繞組變壓器(T)，控制器(MCU)，電容器(Cl，C2，C3，C4)，開(kāi)關(guān)電源(SMPS)，整流器(Dl，D2)組成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:大功率光伏并網(wǎng)逆變器正常工作時(shí)，多采用自供電方案，而在電網(wǎng)短時(shí)間內(nèi)跌落到額定電壓20%或零時(shí)，大功率光伏并網(wǎng)逆變器如何在低壓或零電壓穿越時(shí)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變器供電問(wèn)題。
[0006]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種用于低電壓穿越供電系統(tǒng)，本供電電路方案由多輸出繞組變壓器(T)，整流橋(DI，D2 )，電容器(Cl，C2，C3，C4)，繼電器(RELl，REL2)，接觸器(KM)及開(kāi)關(guān)電源(SMPS)組成，示意圖圖1所示。
[0007]1.多輸出繞組變壓器(T)原邊NI兩端(A，B)連接于逆變器三相交流輸出側(cè)中任意兩線上，此時(shí)逆變器工作于自供電模式條件下；
2.變壓器次級(jí)N2兩端(C，D)，連接于整流橋(Dl)交流端，整流橋Dl輸出兩端，正極接于繼電器RELl第I腳，繼電器RELl第2腳接于接觸器的直流控制端正極，整流橋負(fù)極接接觸器(KM)直流控制端負(fù)極端；大容量電解電容C1，C2正極接于Dl輸出正極端，電容負(fù)極接于Dl輸出負(fù)極；
3.變壓器次級(jí)N3兩端(E，F(xiàn))接于整流橋(D2)交流端，D2輸出端正極接于開(kāi)關(guān)電源輸入正極端，D2輸出負(fù)極接于開(kāi)關(guān)電源(SMPS)輸入負(fù)極端，大容量電解電容(C3、C4)正極接于D2輸出正極端，電容負(fù)極接于Dl輸出負(fù)極端；開(kāi)關(guān)電源(SMPS)24伏電壓輸出端，正極接于繼電器REL2第I腳，繼電器第2腳接于接觸器(KM)PLC控制單元的正極端，開(kāi)關(guān)電源24伏輸出負(fù)極直接接于接觸器(KM) PLC控制單元的負(fù)極端；大容量電解電容(C3、C4)正極接于整流橋輸出正極端，電容負(fù)極接于整流橋輸出負(fù)極端；
4.開(kāi)關(guān)電源(SMPS)輸出端同時(shí)為逆變器輔助電路及主控制單元(MCU)供電。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:根據(jù)相應(yīng)的低壓穿越標(biāo)準(zhǔn)要求，在電網(wǎng)電壓短時(shí)間跌落時(shí)，MCU控制單元根據(jù)采樣的電網(wǎng)電壓值發(fā)出相應(yīng)的指令控制接觸器的斷開(kāi)或吸合時(shí)間，通過(guò)簡(jiǎn)單的控制便能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電壓短時(shí)間跌落時(shí)，能在標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)間內(nèi)為并網(wǎng)逆變器持續(xù)提供逆變器輔助電路及接觸器開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)所需的電壓。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明的供電電路示意圖。
[0010]圖2為本發(fā)明的220V直流線包控制示意圖。
[0011]圖3為本發(fā)明的接觸器PLC控制時(shí)示意圖。
[0012]圖4為本發(fā)明的電網(wǎng)跌落時(shí)線包控制示意圖。
[0013]圖5為本發(fā)明的電網(wǎng)跌落時(shí)PLC控制供電示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0015]如圖1所示，圖1為本發(fā)明的供電電路示意圖。本實(shí)施例的具體工作模式如下所示:
1、當(dāng)光伏并網(wǎng)逆變器正常工作時(shí)，逆變器輔助電路由逆變器自供電，即多輸出繞組變壓器取電于逆變器交流輸出側(cè)，通過(guò)變壓器的原邊NI及副邊N2、N3的匝比達(dá)到所需的交流電壓，后經(jīng)整流橋整流后用于接觸器控制及輔助電路供電，連接方式示意圖圖如I所示；
2、當(dāng)控制單元控制繼電器RELl吸合時(shí)，接觸器線包接220V直流電壓，接觸器吸合，當(dāng)繼電器RELl斷開(kāi)時(shí)，接觸器同時(shí)斷開(kāi)；通過(guò)控制繼電器RELl的吸合狀態(tài)就能間接控制三相接觸器吸合狀態(tài)，從而控制并網(wǎng)逆變器的并、脫網(wǎng)工作狀態(tài)；具體控制回路如圖2所示；
3、當(dāng)采用接觸器24伏PLC單控制單元控制時(shí)，電網(wǎng)正常時(shí)，交流電壓經(jīng)變壓器(T)次級(jí)N3至整流橋整流后，再經(jīng)開(kāi)關(guān)電源(SMPS)輸出24V直流電壓，當(dāng)控制繼電器REL2吸合時(shí)，接觸器PLC控制單元具有24V直流電壓，接觸器吸合，當(dāng)繼電器REL2斷開(kāi)時(shí)，PLC控制單元24V直流電壓斷開(kāi)，相應(yīng)的接觸器同時(shí)斷開(kāi)；通過(guò)控制繼電器REL2的吸合狀態(tài)就能間接控制三相接觸器吸合狀態(tài)，從而控制并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)并脫網(wǎng)工作狀態(tài)；具體控制電流如圖3所示；
4、當(dāng)電網(wǎng)短時(shí)間內(nèi)跌落時(shí)，跌落持續(xù)時(shí)間在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)時(shí)，當(dāng)電壓電壓跌落至額定電壓的20%時(shí)甚至跌至O時(shí)，此時(shí)逆變器交流側(cè)輸出電壓不足以維持逆變器輔助電路工作電壓和接觸器控制電壓，此時(shí)，(I)當(dāng)采用220V直流電壓控制接觸器控制時(shí)，此時(shí)短時(shí)間內(nèi)供電由大容量電解電容(Cl，C2)提供，供電電流回路如圖4所示；(2)當(dāng)采用接觸器24伏PLC控制單元作為接觸器吸合控制單元時(shí)，24V開(kāi)關(guān)電源通過(guò)大容量電解電容(C3，C4)供電，電流回路如圖4所示；
5、根據(jù)相應(yīng)的低穿或零電壓穿越所需持續(xù)時(shí)間，通過(guò)控制器對(duì)電網(wǎng)電壓采樣值及跌落持續(xù)時(shí)間來(lái)控制逆變器的并、脫網(wǎng)工作狀態(tài)，同時(shí)可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)所要求的持續(xù)時(shí)間，來(lái)選擇電解電容(Cl，C2，C3，C4)的容值大小。
[0016]以上所述僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例而已，并非以此限制本發(fā)明的實(shí)施范圍，凡熟悉此項(xiàng)技術(shù)者，運(yùn)用本發(fā)明的原則及技術(shù)特征，所作的各種變更及裝飾，皆應(yīng)涵蓋于本權(quán)利要求書(shū)所界定的保護(hù)范疇之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于低電壓穿越供電系統(tǒng)，其特征在于:它由多輸出繞組變壓器(T)，整流橋(Dl，D2)，電容器(Cl，C2，C3，C4)，繼電器(REL1，REL2)，接觸器(KM)及開(kāi)關(guān)電源(SMPS)組成，所述多輸出繞組變壓器(T)的原邊NI兩端(A，B)連接于逆變器三相交流輸出側(cè)中任意兩線上； 所述多輸出繞組變壓器(T)的次級(jí)N2兩端(C，D)，連接于整流橋(Dl)交流端，整流橋(Dl)輸出兩端，正極接于繼電器(RELl)第I腳，繼電器(RELl)第2腳接于接觸器的直流控制端正極，整流橋負(fù)極接接觸器(KM)直流控制端負(fù)極端；大容量電解電容器(Cl，C2)正極接于整流橋(Dl)輸出正極端，電容負(fù)極接于整流橋(Dl)輸出負(fù)極； 所述多輸出繞組變壓器(T)的次級(jí)N3兩端(E，F(xiàn))接于整流橋(D2)交流端，整流橋(D2)輸出端正極接于開(kāi)關(guān)電源輸入正極端，整流橋(D2)輸出負(fù)極接于開(kāi)關(guān)電源(SMPS)輸入負(fù)極端，大容量電解電容器(C3、C4)正極接于整流橋(D2)輸出正極端，電容負(fù)極接于整流橋(Dl)輸出負(fù)極端；開(kāi)關(guān)電源(SMPS)24伏電壓輸出端，正極接于繼電器(REL2)第I腳，繼電器(REL2)第2腳接于接觸器(KM) PLC控制單元的正極端，開(kāi)關(guān)電源24伏輸出負(fù)極直接接于接觸器(KM) PLC控制單元的負(fù)極端；大容量電解電容(C3、C4)正極接于整流橋輸出正極端，電容負(fù)極接于整流橋輸出負(fù)極端； 開(kāi)關(guān)電源(SMPS)輸出端同時(shí)為逆變器輔助電路及主控制單元(MCU)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于低電壓穿越供電系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)光伏并網(wǎng)逆變器正常工作時(shí)，多輸出繞組變壓器(T)取電于逆變器交流輸出側(cè)，通過(guò)多輸出繞組變壓器(T)的原邊NI及副邊N2、N3的匝比達(dá)到所需的交流電壓，后經(jīng)整流橋整流后用于接觸器控制及輔助電路供電。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK103840483SQ201410059852
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月24日
【發(fā)明者】張海波, 江新金, 孫邦伍, 謝磊 申請(qǐng)人:南京冠亞電源設(shè)備有限公司