并網(wǎng)電源逆變裝置及其電網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】并網(wǎng)電源逆變裝置，整流模塊（10）可將微電網(wǎng)的電壓整流為一個直流電壓。斬波模塊（20）可將直流電壓斬波為一個方波電壓。正弦濾波模塊（30）可將方波電壓濾波為一個正弦電壓。變壓模塊（40）可將正弦電壓變壓后輸出一個可輸入電網(wǎng)的轉(zhuǎn)換電壓?？煽亻_關(guān)模塊（50）可導(dǎo)通或截止輸入至電網(wǎng)的轉(zhuǎn)換電壓。第一電壓測量模塊（60）可輸出一個第一電壓信號。第二電壓測量模塊（70）可輸出一個第二電壓信號。同期指示模塊（80）可輸出一個代表電網(wǎng)電壓與轉(zhuǎn)換電壓是否同期的同期指示信號。本實用新型還提供了一種電網(wǎng)系統(tǒng)，它包括一個電網(wǎng)、復(fù)數(shù)個微電網(wǎng)和復(fù)數(shù)個并網(wǎng)電源逆變裝置。并網(wǎng)電源逆變裝置可將微電網(wǎng)的電壓轉(zhuǎn)換為輸入至電網(wǎng)的轉(zhuǎn)換電壓。
【專利說明】并網(wǎng)電源逆變裝置及其電網(wǎng)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電源逆變裝置，尤其涉及微電網(wǎng)與電網(wǎng)并網(wǎng)時，用于微電網(wǎng)電能轉(zhuǎn)換的電源逆變裝置。本實用新型還提供了使用上述并網(wǎng)電源逆變裝置的電網(wǎng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]供電系統(tǒng)中，由于微電網(wǎng)輸出電能的電壓和頻率的波動,無法直接并網(wǎng)至電網(wǎng)。實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種并網(wǎng)電源逆變裝置，使得微電網(wǎng)輸出的電能轉(zhuǎn)換為符合電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的電能。
[0004]本實用新型的另一個目的是提供使用上述并網(wǎng)電源逆變裝置的電網(wǎng)系統(tǒng)。
[0005]本實用新型提供了一種并網(wǎng)電源逆變裝置，其用于將一個微電網(wǎng)并網(wǎng)至一個電網(wǎng)。并網(wǎng)電源逆變裝置包括一個整流模塊、一個斬波模塊、一個正弦濾波模塊、一個變壓模塊、一個可控開關(guān)模塊、一個第一電壓測量模塊、一個第二電壓測量模塊、一個同期指不模塊和一個驅(qū)動模塊。整流模塊可將微電網(wǎng)的電壓整流為一個直流電壓。斬波模塊可將直流電壓斬波為一個方波電壓。正弦濾波模塊可將方波電壓濾波為一個正弦電壓。變壓模塊可將正弦電壓變壓后輸出一個可輸入電網(wǎng)的轉(zhuǎn)換電壓?？煽亻_關(guān)模塊可導(dǎo)通或截止輸入至電網(wǎng)的轉(zhuǎn)換電壓。第一電壓測量模塊可測量電網(wǎng)的瞬時電壓，并輸出一個代表該瞬時電壓的第一電壓信號。第二電壓測量模塊可測量轉(zhuǎn)換電壓的瞬時電壓，并輸出一個代表該瞬時電壓的第二電壓信號。同期指示模塊可分別輸入電網(wǎng)的瞬時電壓和轉(zhuǎn)換電壓的瞬時電壓，且同期指示模塊可輸出一個代表電網(wǎng)電壓與轉(zhuǎn)換電壓同期的同期指示信號。驅(qū)動模塊可輸入第一電壓信號、第二電壓信號和同期指不信號，驅(qū)動模塊可輸出一個用于控制輸出的方波電壓的頻率和脈沖寬度的驅(qū)動控制信號至斬波模塊，且驅(qū)動模塊可輸出一個用于控制可控開關(guān)模塊導(dǎo)通或截止的開關(guān)驅(qū)動信號至可控開關(guān)模塊。
[0006]在并網(wǎng)電源逆變裝置的另一種示意性的實施方式中，并網(wǎng)電源逆變裝置還包括一個信號傳遞模塊，其可信號連接于驅(qū)動模塊、同期指示模塊和可控開關(guān)模塊。信號傳遞模塊可將同期指示信號傳遞至驅(qū)動模塊，且信號傳遞模塊可將開關(guān)驅(qū)動信號傳遞至可控開關(guān)模塊。
[0007]在并網(wǎng)電源逆變裝置的又一種示意性的實施方式中，第一電壓測量模塊具有一個第一 drive-cliq接口，第二電壓測量模塊具有一個可串接于第一 drive-cliq接口的第二 drive-cliq接口，信號傳遞模塊具有一個可串接于第二 drive-cliq接口的第三drive-cliq接口，且驅(qū)動模塊具有一個可串接于第三drive-cliq接口的第四drive-cliq接口。第一電壓信號通過第一 drive-cliq接口、第二 drive-cliq接口、第三drive-cliq接口和第四drive-cliq接口傳遞至驅(qū)動模塊。第二電壓信號通過第二 drive-cliq接口、第三drive-cliq接口和第四drive-cliq接口傳遞至驅(qū)動模塊。
[0008]在并網(wǎng)電源逆變裝置的再一種示意性的實施方式中，驅(qū)動模塊為SIEMENS-D445型運動控制器。
[0009]在并網(wǎng)電源逆變裝置的又一種示意性的實施方式中，信號傳遞模塊為SIEMENS-TM31型數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
[0010]在并網(wǎng)電源逆變裝置的又一種示意性的實施方式中，可控開關(guān)模塊包括一個驅(qū)動電機和一個開關(guān)器。驅(qū)動電機可輸入開關(guān)驅(qū)動信號。開關(guān)器由驅(qū)動電機驅(qū)動而導(dǎo)通或截止。
[0011]本實用新型還提供了一種電網(wǎng)系統(tǒng)，它包括一個電網(wǎng)、復(fù)數(shù)個微電網(wǎng)和復(fù)數(shù)個并網(wǎng)電源逆變裝置。并網(wǎng)電源逆變裝置可將微電網(wǎng)的電壓轉(zhuǎn)換為輸入至電網(wǎng)的轉(zhuǎn)換電壓。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]以下附圖僅對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。
[0013]圖1用于說明并網(wǎng)電源逆變裝置一種示意性實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2用于說明并網(wǎng)電源逆變裝置另一種示意性實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3用于說明電網(wǎng)系統(tǒng)一種示意性實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]標(biāo)號說明
[0017]10整流模塊
[0018]20斬波模塊
[0019]30正弦濾波模塊
[0020]40變壓模塊
[0021]50可控開關(guān)模塊
[0022]52驅(qū)動電機
[0023]54開關(guān)器
[0024]60第一電壓測量模塊
[0025]62 第一 drive-cliq 接口
[0026]70第二電壓測量模塊
[0027]72 第二 drive-cliq 接口
[0028]80同期指示模塊
[0029]90驅(qū)動模塊
[0030]92信號傳遞模塊
[0031]94 第三 drive-cliq 接口
[0032]96 第四 drive-cliq 接口。
【具體實施方式】
[0033]為了對實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】，在各圖中相同的標(biāo)號表示相同的部分。
[0034]在本文中，“示意性”表示“充當(dāng)實例、例子或說明”，不應(yīng)將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點的技術(shù)方案。
[0035]為使圖面簡潔，各圖中的只示意性地表示出了與本實用新型相關(guān)的部分，其們并不代表其作為產(chǎn)品的實際結(jié)構(gòu)。另外，以使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標(biāo)出了其中的一個。[0036]在本文中，“一個”不僅表示“僅此一個”，也可以表示“多于一個”的情形。
[0037]在本文中，“第一”、“第二”等僅用于彼此的區(qū)分，而非表示其們的重要程度及順序
坐寸ο
[0038]在本文中，“連接”可以是兩個模塊之間的直接連接，也可以是借助于其他模塊的間接連接。
[0039]圖1用于說明并網(wǎng)電源逆變裝置一種示意性實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，并網(wǎng)電源逆變裝置包括一個整流模塊10、一個斬波模塊20、一個正弦濾波模塊30、一個變壓模塊40、一個可控開關(guān)模塊50、一個第一電壓測量模塊60、一個第二電壓測量模塊70、一個同期指示模塊80和一個驅(qū)動模塊90。其中，并網(wǎng)電源逆變裝置用于將微電網(wǎng)A的電壓，并網(wǎng)至電網(wǎng)B。
[0040]整流模塊10用于將微電網(wǎng)的三相交流電壓整流為一個直流電壓。整流模塊10可使用任何一種已知的整流電路結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。
[0041]斬波模塊20可輸入整流模塊10輸出的直流電壓,并將該直流電壓斬波為一個電壓值和脈沖寬度可調(diào)的方波電壓。斬波模塊20可以使用例如IGBT、MOSFET等受控開關(guān)元件的斬波電路，其具體的電路結(jié)構(gòu)可使用任何一種已知的形式，在此不再贅述。
[0042]正弦濾波模塊30可將斬波模塊20輸出的方波電壓濾波為一個正弦電壓，且正弦濾波模塊30可使用已知的任何一種濾波電路實現(xiàn)，在此不再贅述。
[0043]變壓模塊40可對正弦濾波模塊30輸出的正弦電壓做變壓處理，并輸出一個轉(zhuǎn)換電壓。當(dāng)該轉(zhuǎn)換電壓符合電網(wǎng)的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)時，轉(zhuǎn)換電壓并網(wǎng)至電網(wǎng)B。
[0044]可控開關(guān)模塊50用于控制變壓模塊40與電網(wǎng)B之間的電性連接，即可控開關(guān)模塊50可導(dǎo)通或截止控制變壓模塊40與電網(wǎng)B之間的電性連接，從而控制轉(zhuǎn)換電壓輸入至電網(wǎng)B。
[0045]第一電壓測量模塊60用于測量電網(wǎng)B的瞬時電壓,其可輸出反映電網(wǎng)B瞬時電壓的第一電壓信號。
[0046]第二電壓測量模塊70用于測量轉(zhuǎn)換電壓的瞬時電壓,其可輸出一個反映轉(zhuǎn)換電壓的瞬時電壓的第二電壓信號。
[0047]同期指示模塊80可分別輸入電網(wǎng)B的瞬時電壓和轉(zhuǎn)換電壓的瞬時電壓，且同期指示模塊80可指示出電網(wǎng)B的電壓和轉(zhuǎn)換電壓是否同期。當(dāng)電網(wǎng)B的電壓和轉(zhuǎn)換電壓同期時，同期指示模塊80可輸出一個同期指示信號。
[0048]驅(qū)動模塊90可輸入第一電壓信號、第二電壓信號和同期指示信號，且驅(qū)動模塊90依據(jù)第一電壓信號、第二電壓信號和同期指示信號輸出一個開關(guān)驅(qū)動信號至可控開關(guān)模塊50，從而控制可控開關(guān)模塊50的導(dǎo)通和截止。另外驅(qū)動模塊90依據(jù)第一電壓信號和第二電壓信號，輸出一個驅(qū)動控制信號至斬波模塊20，且該驅(qū)動控制信號可調(diào)整斬波模塊20中開關(guān)元件導(dǎo)通和截止的切換頻率，以及開關(guān)元件導(dǎo)通和截止的持續(xù)時間，從而調(diào)整斬波模塊20輸出的方波電壓的頻率和脈沖寬度。在并網(wǎng)電壓逆變裝置一種示意性實施方式中，驅(qū)動模塊90為SIEMENS-D445型運動控制器。
[0049]圖2用于說明并網(wǎng)電源逆變裝置另一種示意性實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，并網(wǎng)電源逆變裝置還包括一個信號傳遞模塊92，例如使用SIEMENS-TM31型數(shù)模轉(zhuǎn)換器。第一電壓測量模塊60具有一個第一 drive-cliq接口 62。第二電壓測量模塊70具有一個第二 drive-cliq接口 72。信號傳遞模塊92具有一個第三drive-cliq接口 94。驅(qū)動模塊具有一個第四drive-cliq接口 96。
[0050]第一drive-cliq 接口 62 串接于第二 drive-cliq 接 口 72,第二 drive-cliq 接 口72 第三 drive-cliq 接 P 94,且第三 drive-cliq 接口 94 串接于第四 drive-cliq 接口 96。第一電壓信號通過第一 drive-cliq接口 62、第二 drive-cliq接口 72、第三drive-cliq接口 94和第四drive-cliq接口 96傳遞至驅(qū)動模塊90。第二電壓信號通過第二 drive-cliq接口 72、第三drive-cliq接口 94和第四drive-cliq接口 96傳遞至驅(qū)動模塊90
[0051]信號傳遞模塊92可信號連接于同期指示模塊80和驅(qū)動模塊90。當(dāng)信號傳遞模塊92接收到同期指示模塊80輸出的同期指示信號時，其可將同期指示信號發(fā)送至驅(qū)動模塊90。另外，信號傳遞模塊92還可將驅(qū)動模塊90輸出的開關(guān)驅(qū)動信號輸出至可控開關(guān)模塊50。
[0052]如圖2所示，可控開關(guān)模塊50具有一個驅(qū)動電機52和一個開關(guān)器54。其中，驅(qū)動電機52可輸入開關(guān)驅(qū)動信號，且其依據(jù)該開關(guān)驅(qū)動信號驅(qū)動開關(guān)器54的導(dǎo)通或截止。
[0053]本實用新型還提供了一種電網(wǎng)系統(tǒng)，如圖3所示，電網(wǎng)系統(tǒng)包括一個電網(wǎng)B、兩個微電網(wǎng)A和兩個并網(wǎng)電源逆變裝置。其中，并網(wǎng)電源逆變裝置可將微電網(wǎng)A的電壓轉(zhuǎn)換為可輸入至電網(wǎng)B的轉(zhuǎn)換電壓。
[0054]應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書是按照各個實施例描述的，但并非每個實施例僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
[0055]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本實用新型的可行性實施例的具體說明，其們并非用以限制本實用新型的保護范圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施方案或變更，如特征的組合、分割或重復(fù)，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.并網(wǎng)電源逆變裝置，其用于將一個微電網(wǎng)并網(wǎng)至一個電網(wǎng)，所述并網(wǎng)電壓逆變裝置包括: 一個整流模塊(10)，其可將微電網(wǎng)的電壓整流為一個直流電壓； 一個斬波模塊(20 )，其可將所述直流電壓斬波為一個方波電壓； 一個正弦濾波模塊(30 )，其可將所述方波電壓濾波為一個正弦電壓； 一個變壓模塊(40 )，其可將所述正弦電壓變壓后輸出一個可輸入電網(wǎng)的轉(zhuǎn)換電壓；和 一個可控開關(guān)模塊(50 )，其可導(dǎo)通或截止輸入至電網(wǎng)的所述轉(zhuǎn)換電壓， 其特征在于所述并網(wǎng)電源逆變裝置還包括: 一個第一電壓測量模塊(60)，其可測量電網(wǎng)的瞬時電壓，并輸出一個代表該瞬時電壓的第一電壓信號； 一個第二電壓測量模塊(70),其可測量所述轉(zhuǎn)換電壓的瞬時電壓,并輸出一個代表該瞬時電壓的第二電壓信號； 一個同期指示模塊(80)，其可分別輸入電網(wǎng)的瞬時電壓和所述轉(zhuǎn)換電壓的瞬時電壓，且所述同期指示模塊(80)可輸出一個代表電網(wǎng)的電壓與所述轉(zhuǎn)換電壓同期的同期指示信號；和 一個驅(qū)動模塊(90)，其 可輸入所述第一電壓信號、所述第二電壓信號和所述同期指示信號，所述驅(qū)動模塊(90)可輸出一個用于控制輸出的所述方波電壓的頻率和脈沖寬度的驅(qū)動控制信號至所述斬波模塊(20)，且所述驅(qū)動模塊(90)可輸出一個用于控制所述可控開關(guān)模塊(50 )導(dǎo)通或截止的開關(guān)驅(qū)動信號至所述可控開關(guān)模塊(50 )。
2.如權(quán)利要求1所述的并網(wǎng)電源逆變裝置，其中所述并網(wǎng)電源逆變裝置還包括一個信號傳遞模塊(92)，其可信號連接于所述驅(qū)動模塊(90)、所述同期指示模塊(80)和所述可控開關(guān)模塊(50)， 所述信號傳遞模塊(92)可將所述同期指示信號傳遞至所述驅(qū)動模塊(90)，且所述信號傳遞模塊(92 )可將所述開關(guān)驅(qū)動信號傳遞至所述可控開關(guān)模塊(50 )。
3.如權(quán)利要求2所述的并網(wǎng)電源逆變裝置，其中所述第一電壓測量模塊(60)具有一個第一 drive-cliq接口(62)，所述第二電壓測量模塊(70)具有一個可串接于所述第一drive-cliq接口(62)的第二 drive-cliq接口(72)，所述信號傳遞模塊(92)具有一個可串接于所述第二 drive-cliq接口(72)的第三drive-cliq接口(94),且所述驅(qū)動模塊(90)具有一個可串接于所述第三drive-cliq接口(94)的第四drive-cliq接口(96), 所述第一電壓信號通過所述第一 drive-cliq接口(62)、所述第二 drive-cliq接口(72)、所述第三drive-cliq接口(94)和所述第四drive-cliq接口(96)傳送至所述驅(qū)動模塊(90)， 所述第二電壓信號通過所述第二 drive-cliq接口(72)、所述第三drive-cliq接口(94)和所述第四drive-cliq接口(96)傳送至所述驅(qū)動模塊(90)。
4.如權(quán)利要求1所述的并網(wǎng)電源逆變裝置，其中所述驅(qū)動模塊(90)為SIEMENS-D445型運動控制器。
5.如權(quán)利要求3所述的并網(wǎng)電源逆變裝置，其中所述信號傳遞模塊(92)為SIEMENS-TM31型端子模塊。
6.如權(quán)利要求1所述的并網(wǎng)電源逆變裝置，其中所述可控開關(guān)模塊(50)包括:一個驅(qū)動電機(52 )，其可輸入所述開關(guān)驅(qū)動信號，和 一個由所述驅(qū)動電機(52)驅(qū)動而導(dǎo)通或截止的開關(guān)器(54)。
7.電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于它包括: 一個電網(wǎng)； 復(fù)數(shù)個微電網(wǎng)；和 復(fù)數(shù)個如權(quán)利要求1至6任意一項所述的并網(wǎng)電源逆變裝置，所述并網(wǎng)電源逆變裝置可將所述微電網(wǎng)的電壓 轉(zhuǎn)換為輸入至所述電網(wǎng)的所述轉(zhuǎn)換電壓。
【文檔編號】H02M5/40GK203774801SQ201420074334
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月20日
【發(fā)明者】呂春野, 劉立偉, 李欣 申請人:西門子工廠自動化工程有限公司