一種應(yīng)用于家庭式儲(chǔ)能系統(tǒng)的無縫切換方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種應(yīng)用于家庭式儲(chǔ)能系統(tǒng)的無縫切換方法，包括由孤島模式切換至并網(wǎng)模式，以及由并網(wǎng)模式切換至孤島模式，轉(zhuǎn)換時(shí)采用“并網(wǎng)開關(guān)先切換，控制策略后切換”的原則。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，該切換方法在處理兩種發(fā)電模式之間切換時(shí)，能夠更加安全、可靠的運(yùn)行，并降低了生產(chǎn)成本，此外，切換過程中沒有電流、電壓的瞬時(shí)過沖，從而不會(huì)對(duì)設(shè)備造成損壞，構(gòu)成所謂的雙模式逆變器“無縫切換技術(shù)”，且使用接觸器作為并網(wǎng)開關(guān)，成本低，驅(qū)動(dòng)電路簡單，適用于整體成本較低的家庭式儲(chǔ)能系統(tǒng)。
【專利說明】一種應(yīng)用于家庭式儲(chǔ)能系統(tǒng)的無縫切換方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)，尤其設(shè)有儲(chǔ)能系統(tǒng)中的切換技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 家庭式儲(chǔ)能系統(tǒng)通?？晒ぷ髟?孤島運(yùn)行"、"并網(wǎng)運(yùn)行"兩種工作模式，在工作工 程中，兩種模式需要頻繁的切換，目前，針對(duì)切換控制大都采用雙向晶閘管作為并網(wǎng)開關(guān)， 但晶閘管雖然開通速度快，但成本高且驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，從而降低了系統(tǒng)運(yùn)作過程中切換的 穩(wěn)定性和可靠性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)一種運(yùn)行切換程序溫度、可靠的于家庭式儲(chǔ)能 系統(tǒng)的無縫切換方法。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種應(yīng)用于家庭式儲(chǔ)能系統(tǒng)的無 縫切換方法，包括由孤島模式切換至并網(wǎng)模式，以及由并網(wǎng)模式切換至孤島模式；
[0005] 所述由孤島模式切換至并網(wǎng)模式：
[0006] 系統(tǒng)處于孤島模式下，當(dāng)系統(tǒng)接收到并網(wǎng)命令且滿足并網(wǎng)條件時(shí)，首先控制并網(wǎng) 開關(guān)閉合而控制策略仍然保持孤島模式，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到開關(guān)輔助觸點(diǎn)閉合后轉(zhuǎn)為并網(wǎng)模 式；
[0007] 所述由并網(wǎng)模式切換至孤島模式：
[0008] 系統(tǒng)處于并網(wǎng)模式下，當(dāng)系統(tǒng)接收到孤島命令且滿足孤島條件時(shí)，首先控制孤島 開關(guān)閉合而控制策略仍然保持并網(wǎng)模式，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到開關(guān)輔助觸點(diǎn)閉合后轉(zhuǎn)為孤島模 式。
[0009] 所述開關(guān)為接觸器。
[0010] 所述孤島模式為電壓型控制，所述并網(wǎng)模式為電流型控制。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，該切換方法在處理兩種發(fā)電模式之間切換時(shí)，能夠更加安全、 可靠的運(yùn)行，并降低了生產(chǎn)成本，此外，切換過程中沒有電流、電壓的瞬時(shí)過沖，從而不會(huì)對(duì) 設(shè)備造成損壞，構(gòu)成所謂的雙模式逆變器"無縫切換技術(shù)"，且使用接觸器作為并網(wǎng)開關(guān)，成 本低，驅(qū)動(dòng)電路簡單，適用于整體成本較低的家庭式儲(chǔ)能系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 下面對(duì)本發(fā)明說明書中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明：
[0013] 圖1為孤島模式切換到并網(wǎng)模式流程圖；
[0014] 圖2為并網(wǎng)模式切換到孤島模式流程圖；
[0015] 圖3a和圖3b為孤島運(yùn)行工況與并網(wǎng)運(yùn)行工況切換實(shí)驗(yàn)波形圖；
[0016] 圖4為應(yīng)用于家庭式儲(chǔ)能系統(tǒng)的無縫切換電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 應(yīng)用于家庭式儲(chǔ)能系統(tǒng)的無縫切換方法，包括由孤島模式切換至并網(wǎng)模式，以及 由并網(wǎng)模式切換至孤島模式，兩種模式采用"并網(wǎng)開關(guān)先切換，控制策略后切換"的原則，將 作為并網(wǎng)開關(guān)的雙向晶閘管使用接觸器替換，通過檢測(cè)接觸器輔助觸點(diǎn)的開關(guān)狀態(tài)，可實(shí) 時(shí)判斷接觸器主觸點(diǎn)開關(guān)狀態(tài)，從而及時(shí)切換控制模式。
[0018] 上述由孤島模式切換至并網(wǎng)模式控制方法如下：
[0019] 如圖1所示，系統(tǒng)處于孤島模式下，當(dāng)系統(tǒng)接收到并網(wǎng)命令且滿足并網(wǎng)條件時(shí)， DSP程序首先控制并網(wǎng)開關(guān)閉合，而控制策略仍然保持孤島時(shí)的電壓型控制。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到 接觸器輔助觸點(diǎn)閉合后立即轉(zhuǎn)變控制模式，由電壓型控制轉(zhuǎn)為電流型控制。也就是，在給接 觸器閉合信號(hào)和檢測(cè)到接觸器輔助觸點(diǎn)閉合這段時(shí)間（即接觸器的響應(yīng)時(shí)間，大約60ms)， 接觸器實(shí)際上并未閉合，故仍然采用電壓型控制模式，待檢測(cè)到輔助觸點(diǎn)閉合，立刻轉(zhuǎn)變控 制模式為電流型控制，這樣可以有效地較少并網(wǎng)電流沖擊。
[0020] 上述由并網(wǎng)模式切換至孤島模式控制方法如下：
[0021] 如圖2所示，系統(tǒng)處于并網(wǎng)模式下，當(dāng)系統(tǒng)接收到孤島命令且滿足孤島條件時(shí)， DSP程序首先控制孤島開關(guān)閉合，而控制策略仍然保持并網(wǎng)時(shí)的電壓型控制。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到 接觸器輔助觸點(diǎn)閉合后立即轉(zhuǎn)變控制模式，由電流型控制轉(zhuǎn)為電壓型控制。也就是，在給接 觸器閉合信號(hào)和檢測(cè)到接觸器輔助觸點(diǎn)閉合這段時(shí)間（即接觸器的響應(yīng)時(shí)間，大約60ms)， 接觸器實(shí)際上并未閉合，故仍然采用電流型控制模式，待檢測(cè)到輔助觸點(diǎn)閉合，立刻轉(zhuǎn)變控 制模式為電壓型控制，這樣可以有效地較少并網(wǎng)電流沖擊。
[0022] 如圖3(a)和圖3(b)可知，采用本發(fā)明無縫切換方法后，逆變器孤島運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn) 行的切換過程中，切換前逆變器獨(dú)立帶載2kW，由于逆變器在孤島運(yùn)行時(shí)仍然存在對(duì)電網(wǎng)電 壓的鎖相，所以輸出電壓v。和電網(wǎng)電壓 Vid基本保持同步。在切換瞬間逆變器由電壓型控 制轉(zhuǎn)為電流型控制。切換后逆變器輸出電壓v。和電網(wǎng)電壓Vgu完全重合。圖3(b)為并網(wǎng) 運(yùn)行切換到孤島運(yùn)行實(shí)驗(yàn)波形。切換前逆變器并網(wǎng)帶載2kW，逆變器輸出電壓V。和電網(wǎng)電 壓 V#id完全重合。在切換瞬間逆變器由電流型控制轉(zhuǎn)為電壓型控制，從而保證切換后逆變 器輸出電壓沒有突變。綜上，在孤島運(yùn)行模式與并網(wǎng)運(yùn)行模式切換過程中，直流母線電壓始 終維持在480V，負(fù)載端輸出電壓V。和負(fù)載電流i lMd都沒有明顯的突變，實(shí)現(xiàn)了雙模式逆變 器的無縫切換，保證負(fù)載不間斷供電。
[0023] 目前的無縫切換技術(shù)大多選用雙向晶閘管作為并網(wǎng)開關(guān)，晶閘管相對(duì)于接觸器來 說開通速度更快，但成本更高，且驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜。本項(xiàng)目中并網(wǎng)開關(guān)使用接觸器如圖4中圓 圈處所示。
【權(quán)利要求】
1. 一種應(yīng)用于家庭式儲(chǔ)能系統(tǒng)的無縫切換方法，其特征在于：包括由孤島模式切換至 并網(wǎng)模式，以及由并網(wǎng)模式切換至孤島模式； 所述由孤島模式切換至并網(wǎng)模式： 系統(tǒng)處于孤島模式下，當(dāng)系統(tǒng)接收到并網(wǎng)命令且滿足并網(wǎng)條件時(shí)，首先控制并網(wǎng)開關(guān) 閉合而控制策略仍然保持孤島模式，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到開關(guān)輔助觸點(diǎn)閉合后轉(zhuǎn)為并網(wǎng)模式； 所述由并網(wǎng)模式切換至孤島模式： 系統(tǒng)處于并網(wǎng)模式下，當(dāng)系統(tǒng)接收到孤島命令且滿足孤島條件時(shí)，首先控制孤島開關(guān) 閉合而控制策略仍然保持并網(wǎng)模式，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到開關(guān)輔助觸點(diǎn)閉合后轉(zhuǎn)為孤島模式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于家庭式儲(chǔ)能系統(tǒng)的無縫切換方法，其特征在于：所述 開關(guān)為接觸器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用于家庭式儲(chǔ)能系統(tǒng)的無縫切換方法，其特征在于： 所述孤島模式為電壓型控制，所述并網(wǎng)模式為電流型控制。
【文檔編號(hào)】H02J3/40GK104092286SQ201410336526
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】王海松, 蔡旭, 姜廣宇, 丁卓禹, 金濤, 葉程廣, 羅天意 申請(qǐng)人:安徽啟光能源科技研究院有限公司