CN108011398A - 一种分布式电源可控接入的变频器系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分布式电源可控接入的变频器系统，该变频器系统包括MPPT模块、整流电路一、整流电路二、整流电路三、复合投切开关、直流中间电路、逆变器、采样模块、中央控制模块、储能装置、以及散热器，其特征在于：所述中央控制模块包括中央处理器(CPU)、检测模块、储能控制器、投切开关控制模块、逆变器控制模块、电源模块、以及通信模块。本发明的有益效果是：该变频器系统可便捷地控制分布式电源的接入，充分发挥各分布式电源的特性，促进可再生能源的消纳，为偏远地区、孤岛微电网等场景下变频器系统的使用提供了可能，具有良好的应用前景。

Description

一种分布式电源可控接入的变频器系统
技术领域
本发明涉及变频器应用领域，具体涉及一种分布式电源可控接入的变频器系统。
背景技术
变频器作为一种用于电机控制的有效设备，在现代电机控制中被广泛应用。通常情况下变频器均是直接接入交流电网内，通过整流、逆变等控制，进而控制电机的启停、转速等，而随着分布式电源的发展，在很多偏远地区、孤岛微电网建立等特殊场景下，应用变频器进行电机控制的系统很少见。分布式电源的接入对于进一步消纳可再生能源，减少化石能源的消耗具有重要意义，同时在偏远地区、沙漠地带建立孤岛微电网时，也同样是在分布式电源接入下形成的。因此，在上述特殊的场景下，有必要设计一套变频器系统，能够控制分布式电源的接入，合理消纳新能源，并为偏远地区、孤岛微电网场景下的电机控制提供可能。
目前，所应用的变频器技术还没有考虑到分布式电源可控接入的问题，为了解决上述问题，本案发明人结合自身经验研发了一种分布式电源可控接入的变频器系统，给出了系统的构成以及运行方式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种设计合理、能够对分布式电源接入进行控制的一种分布式电源可控接入的变频器系统。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明首先提供了一种分布式电源可控接入的变频器系统，该变频器系统包括MPPT模块、整流电路一、整流电路二、整流电路三、复合投切开关、直流中间电路、逆变器、采样模块、中央控制模块、储能装置、以及散热器，所述MPPT模块的输出端、所述整流电路一的输出端、所述整流电路二的输出端、所述整流电路三的输出端均与所述复合投切开关的输入端连接，所述复合投切开关、所述直流中间电路、所述逆变器顺次连接，所述采样模块的输入端与所述逆变器的输出端连接，所述采样模块的输出端连接所述中央控制模块，所述中央控制模块的输出端分别连接所述复合投切开关、所述储能装置、所述逆变器。
所述中央控制模块包括用于处理输入信息并输出控制信息的中央处理器 (CPU)、用于接收所述采样模块采样所得的电压以及电流信息的检测模块、用于接收所述中央处理器的储能装置控制信息并控制所述储能装置的储能控制器、用于接收所述中央处理器的复合投切开关控制信息并控制所述复合投切开关的投切开关控制模块、用于接收所述中央处理器的逆变器控制信息并控制所述逆变器的逆变器控制模块、用于为所述中央处理器供电的电源模块、以及用于接收上位机发出的无线控制信号的通信模块。
所述逆变器采用T型三电平逆变器。
所述储能装置为压缩空气储能装置。
本发明的有益效果是：该变频器系统可便捷地控制分布式电源的接入，充分发挥各分布式电源的特性，促进可再生能源的消纳，为偏远地区、孤岛微电网等场景下变频器系统的使用提供了可能，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本发明：一种分布式电源可控接入的变频器系统的框架示意图。
图2是本发明：中央控制模块的结构示意图。
图3是本发明：逆变器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1所示的一种分布式电源可控接入的变频器系统，该变频器系统包括MPPT模块1、整流电路一2、整流电路二3、整流电路三4、复合投切开关5、直流中间电路6、逆变器7、采样模块8、中央控制模块9、储能装置10、以及散热器11，所述MPPT模块1的输出端、所述整流电路一2的输出端、所述整流电路二3的输出端、所述整流电路三4的输出端均与所述复合投切开关5的输入端连接，所述复合投切开关5、所述直流中间电路6、所述逆变器7顺次连接，所述采样模块8的输入端与所述逆变器7的输出端连接，所述采样模块8的输出端连接所述中央控制模块9，所述中央控制模块 9的输出端分别连接所述复合投切开关5、所述储能装置10、所述逆变器7。
在本实施例中的分布式电源包括光伏电池12、柴油机13、燃气轮机14、以及风电机组15。其中，所述MPPT模块1的输入端连接所述光伏电池12，所述整流电路一2的输入端连接所述柴油机13，所述整流电路二3的输入端连接所述燃气轮机14，所述整流电路三4的输入端连接所述风电机组15。所述逆变器7的输出端与电机16的输入端连接，用以逆变后输送三相交流电控制所述电机16运转。
参照图2所示的所述中央控制模块9包括用于处理输入信息并输出控制信息的中央处理器(CPU)91、用于接收所述采样模块8采样所得的电压以及电流信息的检测模块92、用于接收所述中央处理器91的储能装置控制信息并控制所述储能装置10的储能控制器93、用于接收所述中央处理器91的复合投切开关控制信息并控制所述复合投切开关5的投切开关控制模块94、用于接收所述中央处理器91的逆变器控制信息并控制所述逆变器7的逆变器控制模块95、用于为所述中央处理器91供电的电源模块96、以及用于接收上位机17发出的无线控制信号的通信模块97。
参照图3所示，所述逆变器7采用T型三电平逆变器，其中，包括两个串联后连接在直流电压输入点A、B两端的电容一C1、电容二C2；在所述逆变器7内还设置有IGBT模块G。所述逆变器7的输入端A、B之间输入直流电压U，输出三相交流电a，b，c。
所述储能装置10为压缩空气储能装置。
该变频器系统工作时，所述上位机17会根据分布式电源的可工作状态，发出分布式电源接入的控制信号，所述中央控制模块9的所述通信模块97接收到信息后，传输给所述中央处理器91，所述中央处理器91控制所述复合投切开关5切换接入所选择的分布式电源，可选择的分布式电源包括光伏电池12、柴油机13、燃气轮机14、以及风电机组15。在所述分布式电源电力充足时，所述储能装置10在所述中央控制模块9的控制下，进行能量存储；当所述分布式电源电力不足时，所述上位机17可通过发出信号，控制所述中央控制模块9的储能控制器93，进一步控制所述储能装置10发出电能，供应所述电机16正常运转。该变频器系统还可以通过所述采样模块8实时检测输出电压以及电流信息，在发生短路故障时能够停止电力输入，保护所述电机16。
该变频器系统可便捷地控制分布式电源的接入，充分发挥各分布式电源的特性，促进可再生能源的消纳，为偏远地区、孤岛微电网等场景下变频器系统的使用提供了可能，具有良好的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种分布式电源可控接入的变频器系统，该变频器系统包括MPPT模块、整流电路一、整流电路二、整流电路三、复合投切开关、直流中间电路、逆变器、采样模块、中央控制模块、储能装置、以及散热器，其特征在于：所述MPPT模块的输出端、所述整流电路一的输出端、所述整流电路二的输出端、所述整流电路三的输出端均与所述复合投切开关的输入端连接，所述复合投切开关、所述直流中间电路、所述逆变器顺次连接，所述采样模块的输入端与所述逆变器的输出端连接，所述采样模块的输出端连接所述中央控制模块，所述中央控制模块的输出端分别连接所述复合投切开关、所述储能装置、以及所述逆变器；
其中，所述中央控制模块包括用于处理输入信息并输出控制信息的中央处理器(CPU)、用于接收所述采样模块采样所得的电压以及电流信息的检测模块、用于接收所述中央处理器的储能装置控制信息并控制所述储能装置的储能控制器、用于接收所述中央处理器的复合投切开关控制信息并控制所述复合投切开关的投切开关控制模块、用于接收所述中央处理器的逆变器控制信息并控制所述逆变器的逆变器控制模块、用于为所述中央处理器供电的电源模块、以及用于接收上位机发出的无线控制信号的通信模块。
2.根据权利要求1所述的一种分布式电源可控接入的变频器系统，其特征在于：所述逆变器采用T型三电平逆变器。
3.根据权利要求1所述的一种分布式电源可控接入的变频器系统，其特征在于：所述储能装置为压缩空气储能装置。
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