一種交直流互通控制電路及微電網(wǎng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于電網(wǎng)供電領(lǐng)域，特別涉及一種交直流互通控制電路及微電網(wǎng)。本實(shí)用新型所提供交直流互通控制電路包括交直流互通變換器與母線電容，其中交直流互通變換器包括整流逆變模塊和控制模塊；整流逆變模塊和控制模塊均連接交流母線與直流母線，母線電容連接直流母線，控制模塊的電能流向控制端連接整流逆變模塊的受控端。在該電路中，控制模塊可以根據(jù)直流母線的電壓大小使整流逆變模塊工作于整流狀態(tài)或逆變狀態(tài)。將其應(yīng)用于交直流互通微電網(wǎng)中，結(jié)合設(shè)定的閾值形成交直流互通控制方法，更可以實(shí)現(xiàn)交流母線與直流母線之間電能流向的自動(dòng)控制，大大提高交直流互通微電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】—種交直流互通控制電路及微電網(wǎng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型屬于電網(wǎng)供電領(lǐng)域，特別涉及一種交直流互通控制電路及微電網(wǎng)。
【背景技術(shù)】
[0002]人們?nèi)粘Ｉ钏褂玫碾娔X、電視、LED照明燈具、變頻空調(diào)、變頻冰箱等用電設(shè)備的工作電流均為直流電，而這些工作電流都是通過(guò)對(duì)交流市電進(jìn)行整流處理獲得。其原因在于現(xiàn)有的電網(wǎng)是采用高壓交流電輸送電能，這樣可以有效減少電能輸送過(guò)程中的損耗。然而，由于一般居民用電設(shè)備多以直流電為主，在將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的過(guò)程中勢(shì)必會(huì)造成一些電能浪費(fèi)。
[0003]近年來(lái)，太陽(yáng)能電池、燃料電池等新能源越來(lái)越普及。在將新能源并入現(xiàn)有的交流電網(wǎng)時(shí)，需要將新能源所產(chǎn)生的直流電逆變?yōu)榻涣麟姟Ｆ湎啾葌鹘y(tǒng)交流發(fā)電機(jī)能源還要再多一次電能轉(zhuǎn)換，造成的電能浪費(fèi)就更加明顯了。
[0004]因此，在新能源應(yīng)用的推動(dòng)下，交直流微電網(wǎng)獲得了一定的發(fā)展。這些微電網(wǎng)可以與交流電網(wǎng)協(xié)調(diào)工作，并適應(yīng)負(fù)載的用電需求，從而避免了多次電能轉(zhuǎn)換所帶來(lái)的電能浪費(fèi)。然而，這些微電網(wǎng)仍然存在一些不足的地方，最主要的是由新能源發(fā)電系統(tǒng)供電的直流電網(wǎng)具有不穩(wěn)定性與波動(dòng)性，而交流電網(wǎng)與直流電網(wǎng)之間又無(wú)法實(shí)現(xiàn)電能流向的自動(dòng)控制，導(dǎo)致交直流微電網(wǎng)供電不穩(wěn)定。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有的交直流微電網(wǎng)存在交流電網(wǎng)與直流電網(wǎng)之間無(wú)法自動(dòng)控制電能流向的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種交直流互通控制電路，旨在解決現(xiàn)有的交直流微電網(wǎng)存在交流電網(wǎng)與直流電網(wǎng)之間無(wú)法自動(dòng)控制電能流向的問(wèn)題。
[0007]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種交直流互通控制電路，連接交流母線與直流母線，所述交直流互通控制電路包括:
[0008]交直流互通變換器，交流端與直流端分別連接所述交流母線與所述直流母線；
[0009]母線電容，連接所述直流母線；
[0010]所述交直流互通變換器包括整流逆變模塊與控制模塊；
[0011]所述整流逆變模塊的交流端與所述控制模塊的交流電檢測(cè)端共接形成交直流互通變換器的交流端，所述整流逆變模塊的直流端與所述控制模塊的直流電檢測(cè)端共接形成所述交直流互通變換器的直流端，所述控制模塊的電能流向控制端連接所述整流逆變模塊的受控端。
[0012]本實(shí)用新型的另一目的還在于提供一種交直流互通微電網(wǎng)，包括直流母線、交流母線、直流發(fā)電模塊以及交流發(fā)電模塊；所述直流母線連接所述直流發(fā)電模塊與直流負(fù)載，所述交流母線連接所述交流發(fā)電模塊、交流負(fù)載以及交流市電電網(wǎng)；
[0013]所述交直流互通微電網(wǎng)還包括上述的交直流互通控制電路，以及交流監(jiān)控端與直流監(jiān)控端分別連接所述交流母線與所述直流母線的監(jiān)控模塊。
[0014]本實(shí)用新型所提供交直流互通控制電路包括交直流互通變換器與母線電容，其中交直流互通變換器包括整流逆變模塊和控制模塊；整流逆變模塊和控制模塊均連接交流母線與直流母線，母線電容連接直流母線，控制模塊的電能流向控制端連接整流逆變模塊的受控端。在該電路中，控制模塊可以根據(jù)直流母線的電壓大小使整流逆變模塊工作于整流狀態(tài)或逆變狀態(tài)。將其應(yīng)用于交直流互通微電網(wǎng)中，結(jié)合設(shè)定的閾值形成交直流互通控制方法，更可以實(shí)現(xiàn)交流母線與直流母線之間電能流向的自動(dòng)控制，大大提高交直流互通微電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的交直流互通控制電路的模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的整流濾波模塊的示例電路結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖3是本實(shí)用新型第二實(shí)施例所提供的整流濾波模塊的示例電路結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖4是本實(shí)用新型第三實(shí)施例所提供的交直流互通微電網(wǎng)的模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖5是本實(shí)用新型第四實(shí)施例所提供的交直流互通微電網(wǎng)的模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖6是本實(shí)用新型第五實(shí)施例所提供的交直流互通微電網(wǎng)的模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖7是本實(shí)用新型第六實(shí)施例所提供的交直流互通控制方法的流程結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖8是本實(shí)用新型第七實(shí)施例所提供的交直流互通控制方法的流程結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖9是本實(shí)用新型第七實(shí)施例所提供的交直流互通控制方法的流程結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0025]本實(shí)用新型所提供交直流互通控制電路包括交直流互通變換器與母線電容，其中交直流互通變換器包括整流逆變模塊和控制模塊；整流逆變模塊和控制模塊均連接交流母線與直流母線，母線電容連接直流母線，控制模塊的電能流向控制端連接整流逆變模塊的受控端。解決現(xiàn)有的交直流微電網(wǎng)存在交流電網(wǎng)與直流電網(wǎng)之間無(wú)法自動(dòng)控制電能流向的問(wèn)題。
[0026]實(shí)施例1
[0027]圖1示出了本實(shí)施例所提供的交直流互通控制電路的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下:
[0028]本實(shí)施例所提供的交直流互通控制電路連接交流母線30與直流母線40。
[0029]具體的，交流母線30可以是交直流互通微電網(wǎng)內(nèi)的交流電網(wǎng)的傳輸電能的主導(dǎo)線，其具有較大的電能荷載能力。同樣的，直流母線40可以是交直流互通微電網(wǎng)內(nèi)的直流電網(wǎng)的傳輸電能的主導(dǎo)線。
[0030]具體的，交直流互通控制電路可以包括交直流互通變換器10與母線電容20。
[0031]其中，交直流互通變換器10的交流端與直流端分別連接所述交流母線30與所述直流母線40，母線電容20連接所述直流母線40。[0032]在本實(shí)施例中，交直流互通控制器可以是指既可以整流工作也可以逆變工作的電力設(shè)備，如雙向逆變器、逆變器與整流電路的組合設(shè)備等。交直流互通控制器可以通過(guò)檢測(cè)直流母線40的電壓大小，調(diào)整自身的工作狀態(tài)，包括整流狀態(tài)、逆變狀態(tài)以及熱備用狀態(tài)。
[0033]其中，整流狀態(tài)是對(duì)交流母線30上的交流電進(jìn)行整流處理，并輸出直流電至直流母線40，其電能流向?yàn)榻涣髂妇€30至直流母線40 ;逆變狀態(tài)是對(duì)直流母線40上的直流電進(jìn)行逆變處理，并輸出交流電至交流母線30，其電能流向?yàn)橹绷髂妇€40至交流母線30 ;熱備用狀態(tài)則是既不對(duì)交流母線30上的交流電進(jìn)行整流處理，也不對(duì)直流母線40上的直流電進(jìn)行逆變處理，此時(shí)交流母線30與直流母線40之間沒(méi)有電能流動(dòng)。
[0034]在正常工作的情況下，直流母線40上的電壓值是恒定不變的，而在加入母線電容20之后，直流母線40上的電壓將跟隨直流母線40上所荷載的電能的變化而變化。即當(dāng)直流母線40上所荷載的電能較少時(shí)，直流母線40上的電壓值較小；而當(dāng)直流母線40上所荷載的電能較多時(shí)，直流母線40上的電壓值也較大。
[0035]進(jìn)一步的，可以設(shè)定一電壓上限值Vl和一電壓下限值V2。
[0036]當(dāng)直流母線40上的電壓值小于或等于電壓下限值V2時(shí)，交直流互通變換器10進(jìn)入整流狀態(tài)；當(dāng)直流母線40上的電壓值大于或等于電壓上限值Vl時(shí)，交直流互通變換器10進(jìn)入逆變狀態(tài)；當(dāng)直流母線40上的電壓值處于電壓下限值V2和電壓上限值Vl之間時(shí)，交直流互通變換器10進(jìn)入熱備用狀態(tài)。
[0037]進(jìn)一步的，電壓上限值Vl可以為380V，電壓下限值Vl可以為350V。
[0038]進(jìn)一步的，交直流互通變換器10包括整流逆變模塊101與控制模塊102。
[0039]其中，整流逆變模塊101的交流端與控制模塊102的交流電檢測(cè)端共接形成交直流互通變換器10的交流端，整流逆變模塊101的直流端與控制模塊102的直流電檢測(cè)端共接形成交直流互通變換器10的直流端，控制模塊102的電能流向控制端連接整流逆變模塊101的受控端。
[0040]在本實(shí)施例中，由于增設(shè)了母線電容20，使得直流母線40上的電壓值直接反映了直流母線40上所荷載的電量，使得控制模塊102可以通過(guò)檢測(cè)直流母線40上的電壓值判斷出直流母線40上的電能是處于的不足狀態(tài)、過(guò)剩狀態(tài)還是匹配狀態(tài)，并根據(jù)判斷結(jié)果輸出SPWM (Sinusoidal Pulse Width Modulation，正弦脈沖寬度調(diào)制)控制信號(hào)至整流逆變模塊101，及時(shí)調(diào)整整流逆變模塊101的工作狀態(tài)，進(jìn)而使從交流母線30上輸出電能至直流母線40上以彌補(bǔ)其電能的不足，或?qū)⑦^(guò)量的電能補(bǔ)償?shù)浇涣髂妇€30上以使電網(wǎng)更加穩(wěn)定，或停止電能輸送。
[0041]進(jìn)一步的，控制模塊102可以是型號(hào)為DSP28012或DSP28035的處理器。
[0042]具體的，控制模塊102由于需要實(shí)現(xiàn)電壓檢測(cè)、PWM控制信號(hào)輸出的功能，因此需要采用具有模數(shù)轉(zhuǎn)換功能、且可編程的控制器。
[0043]在本實(shí)施例中，整流逆變模塊101可以包括:
[0044]第一電容Cl、第二電容C2、第一電感L1、第二電感L2、第一 NMOS管Q1、第二 NMOS管Q2、第三NMOS管Q3、第四NMOS管Q4、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3以及第四二極管D4;
[0045]第一電容Cl的第一端與第一電感LI的第一端共接形成整流逆變模塊101第一交流端，第一電容Cl的第二端與第二電感L2的第一端共接形成整流逆變模塊101的第二交流端，整流逆變模塊101的第一交流端與第二交流端組成整流逆變模塊101的交流端；第一電感LI的第二端、第一 NMOS管Ql的源極、第三NMOS管Q3的漏極、第一二極管Dl的陽(yáng)極共接于第三二極管D3的陰極，第二電感L2的第二端、第二 NMOS管Q2的源極、第四NMOS管Q4的漏極、第二二極管D2的陽(yáng)極共接于第四二極管D4的陰極，第一 NMOS管Ql的漏極、第一二極管Dl的陰極、第二 NMOS管Q2的漏極、第二二極管D2的陰極以及第二電容C2的第一端共接形成整流逆變模塊101的第一直流端，第三NMOS管Q3的源極、第三二極管D3的陽(yáng)極、第四NMOS管Q4的源極、第四二極管D4的陽(yáng)極以及第二電容C2的第二端共接形成整流逆變模塊101的第二直流端，整流逆變模塊101的第一直流端與第二直流端組成整流逆變模塊101的直流端，第一 NMOS管Ql的柵極、第二 NMOS管Q2的柵極、第三NMOS管Q3的柵極以及第四NMOS管Q4的柵極組成整流逆變模塊101的受控端。
[0046]在本實(shí)施例中，控制模塊102輸出的SPWM信號(hào)可以為多個(gè)，并分別接入第一 NMOS管Ql的柵極、第二匪OS管Q2的柵極、第三NMOS管Q3的柵極以及第四NMOS管Q4的柵極，各NMOS管根據(jù)所接收到的SPWM信號(hào)實(shí)現(xiàn)通斷，使整流逆變模塊101進(jìn)行整流或逆變操作，或停止工作。
[0047]進(jìn)一步的，如圖3所示，母線電容20可以是第三電容C3，第三電容C3的正極和負(fù)極分別連接整流逆變模塊101的第一直流端和第二直流端。
[0048]具體的，第三電容C3可以采用鋁電解電容或鉭電解電容，其耐壓值可以根據(jù)直流母線40的最大電壓設(shè)定。例如，直流母線40的最大電壓取380V，母線電容20的耐壓值可以取450V。
[0049]實(shí)施例2
[0050]本實(shí)施例的實(shí)施建立在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上。
[0051]在本實(shí)施例中，母線電容20也可以采用無(wú)極性電容，并安裝于整流逆變模塊101內(nèi)部。
[0052]具體的，如圖3所示，整流逆變模塊101可以包括:
[0053]第一電容Cl、第一電感L1、第二電感L2、第一 NMOS管Q1、第二 NMOS管Q2、第三NMOS管Q3、第四NMOS管Q4、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3以及第四二極管D4 ；
[0054]第一電容Cl的第一端與第一電感LI的第一端共接形成整流逆變模塊101第一交流端，第一電容Cl的第二端與第二電感L2的第一端共接形成整流逆變模塊101的第二交流端，整流逆變模塊101的第一交流端與第二交流端組成整流逆變模塊101的交流端；第一電感LI的第二端、第一 NMOS管Ql的源極、第三NMOS管Q3的漏極、第一二極管Dl的陽(yáng)極共接于第三二極管D3的陰極，第二電感L2的第二端、第二 NMOS管Q2的源極、第四NMOS管Q4的漏極、第二二極管D2的陽(yáng)極共接于第四二極管D4的陰極，第一 NMOS管Ql的漏極、第一二極管Dl的陰極、第二 NMOS管Q2的漏極以及第二二極管D2的陰極共接形成整流逆變模塊101的第一直流端，第三NMOS管Q3的源極、第三二極管D3的陽(yáng)極、第四NMOS管Q4的源極以及第四二極管D4的陽(yáng)極共接形成整流逆變模塊101的第二直流端，整流逆變模塊101的第一直流端與第二直流端組成整流逆變模塊101的直流端，第一 NMOS管Ql的柵極、第二 NMOS管Q2的柵極、第三NMOS管Q3的柵極以及第四NMOS管Q4的柵極組成整流逆變模塊101的受控端。[0055]母線電容20可以是第四電容C4，第四電容C4的第一端和第二端分別連接整流逆變模塊101的第一直流端和第二直流端。
[0056]實(shí)施例3
[0057]本實(shí)施例的實(shí)施建立在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上
[0058]圖4示出了本實(shí)施例所提供的交直流互通微電網(wǎng)的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分，詳述如下:
[0059]本實(shí)施例所提供的交直流互通微電網(wǎng)包括直流母線40、交流母線30、直流發(fā)電模塊80以及交流發(fā)電模塊60 ;直流母線40連接直流發(fā)電模塊80與直流負(fù)載70，交流母線30連接交流發(fā)電模塊60、交流負(fù)載50以及交流市電電網(wǎng)90。
[0060]在本實(shí)施例中，直流發(fā)電模塊80可以米用光伏直流發(fā)電系統(tǒng),其由光伏陣列與光伏控制器組成。交流發(fā)電模塊60可以采用風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)之類的交流發(fā)電系統(tǒng)。直流負(fù)載70即為直接利用直流電工作的用電器，交流負(fù)載50則為直接利用交流電工作的用電器。
[0061]進(jìn)一步的，交直流互通微電網(wǎng)還可以包括上述的交直流互通控制電路。
[0062]在本實(shí)施例中，交直流互通控制電路采用實(shí)施例1中所描述的連接關(guān)系，即交直流互通變換器10的交流端與直流端分別連接所述交流母線30與所述直流母線40，母線電容20連接所述直流母線40。
[0063]進(jìn)一步的，交直流互通微電網(wǎng)還可以包括交流監(jiān)控端與直流監(jiān)控端分別連接所述交流母線30與所述直流母線40的監(jiān)控模塊110。
[0064]在本實(shí)施例中，監(jiān)控模塊110可以采用以電子計(jì)算機(jī)為核心的監(jiān)控系統(tǒng)及配套軟件。用戶通過(guò)監(jiān)控模塊110，可以遠(yuǎn)程監(jiān)控交直流互通微電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。具體的，監(jiān)控模塊110可以通過(guò)采集交流母線30與直流母線40上的電壓信息和電流信息等，直接獲取交流母線30與直流母線40上的電壓值、電流值，并進(jìn)一步獲取電壓與電流的頻率值及諧波，以監(jiān)控各設(shè)備的工作狀態(tài)等。以便在微電網(wǎng)發(fā)生異常的情況下，用戶可以及時(shí)做出反映，避免出現(xiàn)更大的損失。
[0065]實(shí)施例4
[0066]本實(shí)施例的實(shí)施建立在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上
[0067]在本實(shí)施例中，如圖5所示，交直流互通微電網(wǎng)還可以包括串接于交流市電電網(wǎng)90與交流母線30之間的第一開(kāi)關(guān)120。
[0068]具體的，第一開(kāi)關(guān)120可以采用繼電器；其第一端連接交流市電電網(wǎng)90，第一開(kāi)關(guān)120的第二端連接交流母線30，第一開(kāi)關(guān)120的受控端連接控制模塊102的電網(wǎng)開(kāi)關(guān)控制端。
[0069]在本實(shí)施例中，如果交流市電電網(wǎng)90掉電，監(jiān)控模塊110的交流監(jiān)控端無(wú)電壓輸入，則發(fā)出控制信號(hào)至第一開(kāi)關(guān)120，使第一開(kāi)關(guān)120斷開(kāi)，從而使交流市電電網(wǎng)90與微電網(wǎng)脫離，進(jìn)而使微電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，避免電能流失。
[0070]進(jìn)一步的，交直流互通微電網(wǎng)還包括與直流母線40連接的儲(chǔ)能模塊100。
[0071]在本實(shí)施例中，儲(chǔ)能模塊100可以作為交流市電電網(wǎng)90掉電時(shí)的應(yīng)急電源。具體的，儲(chǔ)能模塊100可以在交直流互通微電網(wǎng)所產(chǎn)生電能(即交流發(fā)電模塊60與直流發(fā)電模塊80所產(chǎn)生的電能)不足以滿足交直流互通微電網(wǎng)負(fù)載(即交流負(fù)載50與直流負(fù)載70)的需求時(shí)，向交直流互通微電網(wǎng)提供電能；或者在交直流互通微電網(wǎng)所產(chǎn)生電能大于交直流互通微電網(wǎng)負(fù)載的需求能量時(shí)，通過(guò)交直流互通微電網(wǎng)獲取電能，進(jìn)行能量?jī)?chǔ)備，以備使用。
[0072]進(jìn)一步的，交直流互通微電網(wǎng)還包括串接于儲(chǔ)能模塊100與直流母線40之間的第二開(kāi)關(guān)130 ；
[0073]具體的，第二開(kāi)關(guān)130可以采用繼電器；其第一端連接儲(chǔ)能模塊100，第二開(kāi)關(guān)130的第二端連接直流母線40，第二開(kāi)關(guān)130的受控端連接控制模塊102的儲(chǔ)能開(kāi)關(guān)控制端。
[0074]在本實(shí)施例中，交直流互通微電網(wǎng)所產(chǎn)生電能是否滿足交直流互通微電網(wǎng)負(fù)載的需求直接反映在直流母線40的電壓上，監(jiān)控模塊110可以通過(guò)監(jiān)控直流母線40上的電壓進(jìn)行相關(guān)的判斷。其判斷依據(jù)可以參照實(shí)施例1中控制模塊102的判斷，詳述如下:
[0075]可以采用實(shí)施例1中的電壓上限值Vl和電壓下限值V2。
[0076]當(dāng)直流母線40上的電壓值小于或等于電壓下限值V2時(shí)，第二開(kāi)關(guān)130導(dǎo)通，儲(chǔ)能模塊100向直流母線40供電；當(dāng)直流母線40上的電壓值大于或等于電壓上限值Vl時(shí)，第二開(kāi)關(guān)130導(dǎo)通，儲(chǔ)能模塊100進(jìn)入充電狀態(tài)。
[0077]另外，當(dāng)直流母線40上的電壓值處于電壓下限值V2和電壓上限值Vl之間時(shí)，第二開(kāi)關(guān)130斷開(kāi)。
[0078]進(jìn)一步的，當(dāng)儲(chǔ)能模塊100的荷電狀態(tài)小于荷電下限值時(shí)，第二開(kāi)關(guān)130斷開(kāi)，儲(chǔ)能模塊100停止供電；當(dāng)儲(chǔ)能模塊100的荷電狀態(tài)大于荷電上限值時(shí)，第二開(kāi)關(guān)130斷開(kāi)，儲(chǔ)能模塊100停止充電。
[0079]具體的，儲(chǔ)能模塊100可以為輸出電壓為360V鋰電池組，其荷電狀態(tài)上限和荷電狀態(tài)下限分別可以設(shè)定為鋰電池組最大儲(chǔ)能量的80%和20%。
[0080]實(shí)施例5
[0081 ] 本實(shí)施例的實(shí)施建立在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上。
[0082]在本實(shí)施例中，如圖6所示，交直流互通微電網(wǎng)還可以包括第三開(kāi)關(guān)140、第四開(kāi)關(guān)150以及第五開(kāi)關(guān)160 ；
[0083]具體的，第三開(kāi)關(guān)140串接于交流發(fā)電模塊60與交流母線30之間，第四開(kāi)關(guān)150串接于交流母線30與交直流互通變換器10之間，第五開(kāi)關(guān)160串接于直流發(fā)電模塊80與直流母線40之間。
[0084]在本實(shí)施例中，第三開(kāi)關(guān)140、第四開(kāi)關(guān)150以及第五開(kāi)關(guān)160在正常狀態(tài)下是導(dǎo)通的，當(dāng)交直流微電網(wǎng)或設(shè)備需要檢修時(shí)，可以斷開(kāi)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)，以保障檢修人員與設(shè)備的安全。
[0085]實(shí)施例6
[0086]本實(shí)施例的實(shí)施建立在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上。
[0087]圖7示出了本實(shí)施例所提供的交直流互通控制方法的流程結(jié)構(gòu)圖，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下:
[0088]本實(shí)施例所提供的交直流互通控制方法包括以下步驟:
[0089]S10、控制模塊102判斷直流母線40上的電壓值是否處于電壓下限值與電壓上限值之間，若是則執(zhí)行步驟S20，若否則執(zhí)行步驟S30 ；
[0090]S20、整流逆變模塊101停止工作，執(zhí)行步驟SlO ；
[0091]S30、控制模塊102判斷直流母線40上的電壓值是否大于或等于電壓上限值，若是則執(zhí)行步驟S40，若否則執(zhí)行步驟S50 ；
[0092]S40、整流逆變模塊101對(duì)直流母線40上的直流電進(jìn)行逆變處理，并輸出到交流母線30上，執(zhí)行步驟SlO ；
[0093]S50、整流逆變模塊101對(duì)交流母線30上的交流電進(jìn)行整流處理，并輸出到直流母線40上，執(zhí)行步驟S10。
[0094]在本實(shí)施例中，和實(shí)施例1 一樣，當(dāng)直流母線40上的電壓值小于或等于電壓下限值V2時(shí)，交直流互通變換器10進(jìn)入整流狀態(tài)，即整流逆變模塊101對(duì)交流母線30上的交流電進(jìn)行整流處理，并輸出到直流母線40上；當(dāng)直流母線40上的電壓值大于或等于電壓上限值Vl時(shí)，交直流互通變換器10進(jìn)入逆變狀態(tài)，即整流逆變模塊101對(duì)直流母線40上的直流電進(jìn)行逆變處理，并輸出到交流母線30上；當(dāng)直流母線40上的電壓值處于電壓下限值V2和電壓上限值Vl之間時(shí)，交直流互通變換器10進(jìn)入熱備用狀態(tài)，即整流逆變模塊101停止工作。
[0095]實(shí)施例7
[0096]本實(shí)施例的實(shí)施建立在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上
[0097]在本實(shí)施例中，如圖8所示，在執(zhí)行步驟SlO至步驟S50時(shí)，交直流互通控制方法還可以包括以下步驟:
[0098]S60、監(jiān)控模塊110判斷交流市電電網(wǎng)90是否掉電，若是則執(zhí)行步驟S70 ；
[0099]S70、監(jiān)控模塊110控制第一開(kāi)關(guān)120斷開(kāi)；
[0100]S80、監(jiān)控模塊110判斷直流母線40上的電壓值是否處于電壓下限值與電壓上限值之間，若是則執(zhí)行步驟S10，若否則執(zhí)行步驟S90 ；
[0101]S90、監(jiān)控模塊110調(diào)用存儲(chǔ)模塊，執(zhí)行步驟S10。
[0102]在本實(shí)施例中，步驟S60作為一個(gè)中斷處理的步驟，無(wú)論交直流互通微電網(wǎng)處于步驟SlO至步驟S50的任意時(shí)刻，只要交流市電電網(wǎng)90進(jìn)入掉電狀態(tài)，監(jiān)控模塊110將立即執(zhí)行步驟S70。由于儲(chǔ)能模塊100可以用于交流市電電網(wǎng)90掉電時(shí)的應(yīng)急電源。因此，在交流市電電網(wǎng)90掉電，監(jiān)控模塊110先控制第一開(kāi)關(guān)120斷開(kāi)，使交直流互通微電網(wǎng)獨(dú)立工作。若此時(shí)直流母線40上的電壓值不在電壓下限值與電壓上限值之間時(shí)，說(shuō)明交直流互通微電網(wǎng)的處于電能過(guò)?；虿蛔愕臓顟B(tài)，需要調(diào)用存儲(chǔ)模塊來(lái)維持交直流互通微電網(wǎng)的穩(wěn)定。因此，監(jiān)控模塊110可以通過(guò)控制第二開(kāi)關(guān)130調(diào)用存儲(chǔ)模塊。
[0103]進(jìn)一步的,如圖9所示,步驟S90具體可以包括:
[0104]S91、監(jiān)控模塊110檢測(cè)存儲(chǔ)模塊的荷電狀態(tài)是否處于荷電下限值與荷電上限值之間，若是則執(zhí)行步驟S92，若否則執(zhí)行步驟S93 ；
[0105]S92、監(jiān)控模塊110控制第二開(kāi)關(guān)130導(dǎo)通，執(zhí)行步驟SlO ；
[0106]S93、監(jiān)控模塊110控制第二開(kāi)關(guān)130斷開(kāi)，執(zhí)行步驟S10。
[0107]在本實(shí)施例中，為了進(jìn)一步保護(hù)儲(chǔ)能模塊100，延長(zhǎng)儲(chǔ)能模塊100的使用壽命。當(dāng)儲(chǔ)能模塊100的荷電狀態(tài)小于荷電下限值時(shí)，第二開(kāi)關(guān)130斷開(kāi)，儲(chǔ)能模塊100停止供電；當(dāng)儲(chǔ)能模塊100的荷電狀態(tài)大于荷電上限值時(shí)，第二開(kāi)關(guān)130斷開(kāi)，儲(chǔ)能模塊100停止充電。
[0108]在本實(shí)施例中，將交直流互通控制電路應(yīng)用于交直流互通微電網(wǎng)中，結(jié)合設(shè)定的閾值形成交直流互通控制方法，更可以實(shí)現(xiàn)交流母線30與直流母線40之間電能流向的自動(dòng)控制，大大提高交直流互通微電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
[0109]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種交直流互通控制電路，連接交流母線與直流母線，其特征在于，所述交直流互通控制電路包括: 交直流互通變換器，交流端與直流端分別連接所述交流母線與所述直流母線； 母線電容，連接所述直流母線； 所述交直流互通變換器包括整流逆變模塊與控制模塊； 所述整流逆變模塊的交流端與所述控制模塊的交流電檢測(cè)端共接形成交直流互通變換器的交流端，所述整流逆變模塊的直流端與所述控制模塊的直流電檢測(cè)端共接形成所述交直流互通變換器的直流端，所述控制模塊的電能流向控制端連接所述整流逆變模塊的受控端。
2.如權(quán)利要求1所述的交直流互通控制電路，其特征在于，所述整流逆變模塊包括: 第一電容、第二電容、第一電感、第二電感、第一 NMOS管、第二 NMOS管、第三NMOS管、第四匪OS管、第一二極管、第二二極管、第三二極管以及第四二極管； 所述第一電容的第一端與所述第一電感的第一端共接形成所述整流逆變模塊第一交流端，所述第一電容的第二端與所述第二電感的第一端共接形成所述整流逆變模塊的第二交流端，所述整流逆變模塊的第一交流端與第二交流端組成所述整流逆變模塊的交流端；所述第一電感的第二端、所述第一 NMOS管的源極、所述第三NMOS管的漏極、所述第一二極管的陽(yáng)極共接于所述第三二極管的陰極，所述第二電感的第二端、所述第二 NMOS管的源極、所述第四NMOS管的漏極、所述第二二極管的陽(yáng)極共接于所述第四二極管的陰極，所述第一 NMOS管的漏極、所述第一二極管的陰極、所述第二 NMOS管的漏極、所述第二二極管的陰極以及所述第二電容的第一端共接形成所述整流逆變模塊的第一直流端，所述第三NMOS管的源極、所述第三二極管的陽(yáng)極、所述第四NMOS管的源極、所述第四二極管的陽(yáng)極以及所述第二電容的第二端共接形成所述整流逆變模塊的第二直流端，所述整流逆變模塊的第一直流端與第二直流端組成所述整流逆變模塊的直流端，所述第一 NMOS管的柵極、所述第二 NMOS管的柵極、所述第三NMOS管的柵極以及所述第四NMOS管的柵極組成所述整流逆變模塊的受控端。
3.一種交直流互通微電網(wǎng)，包括直流母線、交流母線、直流發(fā)電模塊以及交流發(fā)電模塊；所述直流母線連接所述直流發(fā)電模塊與直流負(fù)載，所述交流母線連接所述交流發(fā)電模塊、交流負(fù)載以及交流市電電網(wǎng)；其特征在于: 所述交直流互通微電網(wǎng)還包括如權(quán)利要求1所述的交直流互通控制電路，以及交流監(jiān)控端與直流監(jiān)控端分別連接所述交流母線與所述直流母線的監(jiān)控模塊。
4.如權(quán)利要求3所述的交直流互通微電網(wǎng)，其特征在于，所述交直流互通微電網(wǎng)還包括串接于所述交流市電電網(wǎng)與所述交流母線之間的第一開(kāi)關(guān)； 所述第一開(kāi)關(guān)的第一端連接所述交流市電電網(wǎng)，所述第一開(kāi)關(guān)的第二端連接所述交流母線，所述第一開(kāi)關(guān)的受控端連接所述監(jiān)控模塊的電網(wǎng)開(kāi)關(guān)控制端。
5.如權(quán)利要求4所述的交直流互通微電網(wǎng)，其特征在于，所述交直流互通微電網(wǎng)還包括與所述直流母線連接的儲(chǔ)能模塊。
6.如權(quán)利要求5所述的交直流互通微電網(wǎng)，其特征在于，所述交直流互通微電網(wǎng)還包括串接于所述儲(chǔ)能模塊與所述直流母線之間的第二開(kāi)關(guān)； 所述第二開(kāi)關(guān)的第一端連接所述儲(chǔ)能模塊，所述第二開(kāi)關(guān)的第二端連接所述直流母線，所述第二 開(kāi)關(guān)的受控端連接所述監(jiān)控模塊的儲(chǔ)能開(kāi)關(guān)控制端。
【文檔編號(hào)】H02M7/797GK203690945SQ201420011234
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】馬化盛, 孔鵬遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:深圳桑達(dá)國(guó)際電源科技有限公司