CN110190632A - 一种储能逆变器的并网与离网切换电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储能逆变器的并网与离网切换电路及方法，其降低了成本的同时，减小了损耗并提高了效率。储能逆变器依次通过第一继电器和第二继电器电性连接至电网的光伏输入火线，储能逆变器依次通过第三继电器和第四继电器电性连接至电网的光伏输入零线，并网与离网切换电路还包括：第五继电器，第一继电器和第二继电器的连接点通过第五继电器电性连接至负载的第一输入线；第六继电器，第三继电器和第四继电器的连接点通过第六继电器电性连接至负载的第二输入线；第七继电器，储能逆变器通过第七继电器电性连接至负载的第一输入线；第八继电器及第九继电器，储能逆变器依次通过第八继电器和第九继电器电性连接至负载的第二输入线。

Description

一种储能逆变器的并网与离网切换电路及方法

技术领域

本发明属于逆变器领域，涉及一种储能逆变器的并网与离网切换电路及方法。

背景技术

光伏并网逆变器用来将太阳能电池板产生的直流电转换成交流电直接输送到电网上或供给负载，即逆变器的输出端将直接或通过变压器等与电网、负载相电性连接。为满足安全要求，安规要求在逆变器输出端和电网输入端需串联多组继电器，在逆变器输出侧和负载输入端需串联多组继电器等，以保证系统出现异常时逆变器能及时可靠地与电网断开。传统的解决方案中，至少需要设置12个继电器，才能实现储能逆变器的并网与离网切换，继电器数量较多，正常工作时继电器的闭合数量较多，其成本较高、失效率高、损耗较大且工作效率较低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目是提供一种储能逆变器的并网与离网切换电路及方法，其通过控制9个继电器的开闭即可实现储能逆变器的工作状态切换，降低了成本的同时，减小了损耗并提高了效率。

为达到上述目的，本发明采用的一种技术方案为：

一种储能逆变器的并网与离网切换电路，包括相互串接的第一继电器和第二继电器、相互串接的第三继电器和第四继电器，所述储能逆变器依次通过所述第一继电器和所述第二继电器电性连接至电网的光伏输入火线L，所述储能逆变器依次通过所述第三继电器和所述第四继电器电性连接至电网的光伏输入零线N，所述并网与离网切换电路还包括：

第五继电器，所述第一继电器和所述第二继电器的连接点通过所述第五继电器电性连接至负载的第一输入线L1；

第六继电器，所述第三继电器和所述第四继电器的连接点通过所述第六继电器电性连接至负载的第二输入线L2；

第七继电器，所述储能逆变器通过所述第七继电器电性连接至所述负载的第一输入线L1；

第八继电器；及

第九继电器，其和所述第八继电器相互串接，且所述储能逆变器依次通过所述第八继电器和所述第九继电器电性连接至所述负载的第二输入线L2。

此处，两个继电器的连接点是指两个继电器之间的任一点，具体为电性连接于两个继电器之间的导电介质的任一点。

优选地，所述第八继电器和所述第九继电器的连接点接地。

在一实施例中，所述储能逆变器具有并网工作状态和离网工作状态，当所述储能逆变器在并网工作状态时，所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器、所述第五继电器及所述第六继电器闭合，所述第七继电器、所述第八继电器及所述第九继电器断开；当所述储能逆变器在离网工作状态时，所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器、所述第五继电器及所述第六继电器断开，所述第七继电器、所述第八继电器及所述第九继电器闭合。

优选地，所述储能逆变器还具有非工作状态，当所述储能逆变器在非工作状态时，所述负载由电网进行供电，所述第二继电器、第四继电器、所述第五继电器及所述第六继电器闭合，所述第一继电器、所述第三继电器、所述第七继电器、所述第八继电器及所述第九继电器断开。

本发明还采用如下技术方案：

一种储能逆变器的并网与离网切换方法，所述储能逆变器依次通过第一继电器和第二继电器电性连接至电网的光伏输入火线L，所述储能逆变器依次通过第三继电器和第四继电器电性连接至电网的光伏输入零线N，所述第一继电器和所述第二继电器相互串接，所述第三继电器和所述第四继电器相互串接，

所述第一继电器和所述第二继电器的连接点通过第五继电器电性连接至负载的第一输入线L1；

所述第三继电器和所述第四继电器的连接点通过第六继电器电性连接至负载的第二输入线L2；

所述储能逆变器通过第七继电器电性连接至所述负载的第一输入线L1；

所述储能逆变器依次通过第八继电器和第九继电器电性连接至所述负载的第二输入线L2，所述第八继电器和所述第九继电器相互串接；

所述方法包括如下步骤：

断开所述第七继电器、所述第八继电器及所述第九继电器，并闭合所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器、所述第五继电器及所述第六继电器，使所述储能逆变器进行并网工作；

断开所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器、所述第五继电器及所述第六继电器断开，并闭合所述第七继电器、所述第八继电器及所述第九继电器闭合，使所述储能逆变器进行离网工作。

优选地，所述方法还包括如下步骤：

断开所述第一继电器、所述第三继电器、所述第七继电器、所述第八继电器及所述第九继电器，并闭合所述第二继电器、第四继电器、所述第五继电器及所述第六继电器，使所述储能逆变器不工作，由电网对所述负载供电。

优选地，所述第八继电器和所述第九继电器的连接点接地。

本发明采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：

通过9个继电器实现对储能逆变器的并网、离网等工作状态的切换，一方面，继电器使用数量较少，降低了材料成本；与此同时，在每次切换工作状态时，所需闭合或断开的继电器数量减少，从而降低了储能逆变器并网、离网时的功率损耗，提高了储能逆变器系统的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例的一种储能逆变器的并网与离网切换电路的电路图。

其中：

1 – 第一继电器；2 – 第二继电器；3 – 第三继电器；4 – 第四继电器；5 – 第五继电器；6 – 第六继电器；7 – 第七继电器；8 – 第八继电器；9 – 第九继电器；

10 - 储能逆变器；20 - 电网；30 - 负载；40 - 接地点。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

本实施例提供一种光伏储能逆变器的并网与离网切换电路，其属于光伏储能逆变器系统，用于切换储能逆变器的工作状态。参照图1所示，所述并网与离网切换电路主要包括继电器组，所述继电器组由第一继电器1、第二继电器2、第三继电器3、第四继电器4、第五继电器5、第六继电器6、第七继电器7、第八继电器8及第九继电器9组成，由九个继电器构成的继电器组连接在储能逆变器10、电网20及离网负载30之间，通过控制九个继电器的闭合、断开情况，来实现储能逆变器的工作状态的切换。

具体如图1所示，第一继电器1和第二继电器2相互串接，所述储能逆变器10依次通过所述第一继电器1和所述第二继电器2电性连接至电网20侧的光伏输入火线L；第三继电器3和第四继电器4相互串接，所述储能逆变器10依次通过所述第三继电器3和所述第四继电器4电性连接至电网20侧的光伏输入零线N。所述第一继电器1和所述第二继电器2的连接点通过所述第五继电器5电性连接至负载30的第一输入线L1；所述第三继电器3和所述第四继电器4的连接点通过所述第六继电器6电性连接至负载30的第二输入线L2。所述储能逆变器10通过所述第七继电器7电性连接至所述负载30的第一输入线L1；第八继电器8和第九继电器9相互串接，所述储能逆变器10依次通过所述第八继电器8和所述第九继电器9电性连接至所述负载30的第二输入线L2。

所述第八继电器8和所述第九继电器9的连接点连接至本地接地点40，从而接地。

所述储能逆变器10具有并网工作状态和离网工作状态。当所述储能逆变器10在并网工作状态时，所述第一继电器1、所述第二继电器2、所述第三继电器3、所述第四继电器4、所述第五继电器5及所述第六继电器6闭合，所述第七继电器7、所述第八继电器8及所述第九继电器9断开，所述储能逆变器10进行并网工作。当所述储能逆变器10在离网工作状态时，所述第一继电器1、所述第二继电器2、所述第三继电器3、所述第四继电器4、所述第五继电器5及所述第六继电器6断开，所述第七继电器7、所述第八继电器8及所述第九继电器9闭合，所述储能逆变器10进行离网工作。

此外，所述储能逆变器10还具有非工作状态。当所述储能逆变器10在非工作状态时，所述第二继电器2、第四继电器4、所述第五继电器5及所述第六继电器6闭合，所述第一继电器1、所述第三继电器3、所述第七继电器7、所述第八继电器8及所述第九继电器9断开，所述储能逆变器不工作，所述负载30由电网20进行供电。

本实施例还提供一种储能逆变器的并网与离网切换方法。如图1所示，所述储能逆变器10依次通过第一继电器1和第二继电器2电性连接至电网20侧的光伏输入火线L，所述储能逆变器10依次通过第三继电器3和第四继电器4电性连接至电网20侧的光伏输入零线N，所述第一继电器1和所述第二继电器2相互串接，所述第三继电器3和所述第四继电器4相互串接。所述第一继电器1和所述第二继电器2的连接点通过第五继电器5电性连接至负载30的第一输入线L1；所述第三继电器3和所述第四继电器4的连接点通过第六继电器6电性连接至负载30的第二输入线L2。所述储能逆变器10通过第七继电器7电性连接至所述负载30的第一输入线L1；所述储能逆变器10依次通过第八继电器8和第九继电器9电性连接至所述负载30的第二输入线L2，所述第八继电器8和所述第九继电器9相互串接。所述并网与离网切换方法包括如下步骤：

A、断开所述第七继电器7、所述第八继电器8及所述第九继电器9，并闭合所述第一继电器1、所述第二继电器2、所述第三继电器3、所述第四继电器4、所述第五继电器5及所述第六继电器6，使所述储能逆变器10进行并网工作；

B、断开所述第一继电器1、所述第二继电器2、所述第三继电器3、所述第四继电器4、所述第五继电器5及所述第六继电器6断开，并闭合所述第七继电器7、所述第八继电器8及所述第九继电器9闭合，使所述储能逆变器10进行离网工作；

C、断开所述第一继电器1、所述第三继电器3、所述第七继电器7、所述第八继电器8及所述第九继电器9，并闭合所述第二继电器2、第四继电器4、所述第五继电器5及所述第六继电器6，使所述储能逆变器10不工作，由电网20对所述负载30供电。

上述步骤A、B、C的执行顺序根据储能逆变器10的工况进行选择，并非顺序依次执行。如：当需要将储能逆变器10切换为并网工作状态时，执行步骤A；当需要将储能逆变器10切换为离网工作状态时，执行步骤B；当需要使储能逆变器10不工作时，执行步骤A。

本实施例中，使用9个继电器实现储能逆变器10并网离网切换的方案解决，降低了储能逆变器10的原材料成本，减小了损耗，提高了效率。与此同时，在储能逆变器10并网工作时只闭合6个继电器，在储能逆变器10离网工作时只闭合3个继电器，减少了工作状态切换时所需闭合的继电器的个数，因而降低了逆变器并网和离网时的功率损耗，提高了储能逆变器10的工作效率。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限定本发明的保护范围。凡根据本发明的精神实质所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种储能逆变器的并网与离网切换电路，包括相互串接的第一继电器和第二继电器、相互串接的第三继电器和第四继电器，所述储能逆变器依次通过所述第一继电器和所述第二继电器电性连接至电网的光伏输入火线L，所述储能逆变器依次通过所述第三继电器和所述第四继电器电性连接至电网的光伏输入零线N，其特征在于，所述并网与离网切换电路还包括：

第五继电器，所述第一继电器和所述第二继电器的连接点通过所述第五继电器电性连接至负载的第一输入线L1；

第六继电器，所述第三继电器和所述第四继电器的连接点通过所述第六继电器电性连接至负载的第二输入线L2；

第七继电器，所述储能逆变器通过所述第七继电器电性连接至所述负载的第一输入线L1；

第八继电器；及

第九继电器，其和所述第八继电器相互串接，且所述储能逆变器依次通过所述第八继电器和所述第九继电器电性连接至所述负载的第二输入线L2。

2.根据权利要求1所述的并网与离网切换电路，其特征在于：所述第八继电器和所述第九继电器的连接点接地。

3.根据权利要求1所述的并网与离网切换电路，其特征在于：所述储能逆变器具有并网工作状态和离网工作状态，当所述储能逆变器在并网工作状态时，所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器、所述第五继电器及所述第六继电器闭合，所述第七继电器、所述第八继电器及所述第九继电器断开；当所述储能逆变器在离网工作状态时，所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器、所述第五继电器及所述第六继电器断开，所述第七继电器、所述第八继电器及所述第九继电器闭合。

4.根据权利要求1-3任一项所述的并网与离网电路，其特征在于：所述储能逆变器还具有非工作状态，当所述储能逆变器在非工作状态时，所述负载由电网进行供电，所述第二继电器、第四继电器、所述第五继电器及所述第六继电器闭合，所述第一继电器、所述第三继电器、所述第七继电器、所述第八继电器及所述第九继电器断开。

5.一种储能逆变器的并网与离网切换方法，所述储能逆变器依次通过第一继电器和第二继电器电性连接至电网的光伏输入火线L，所述储能逆变器依次通过第三继电器和第四继电器电性连接至电网的光伏输入零线N，所述第一继电器和所述第二继电器相互串接，所述第三继电器和所述第四继电器相互串接，其特征在于：

所述第一继电器和所述第二继电器的连接点通过第五继电器电性连接至负载的第一输入线L1；

所述第三继电器和所述第四继电器的连接点通过第六继电器电性连接至负载的第二输入线L2；

所述储能逆变器通过第七继电器电性连接至所述负载的第一输入线L1；

所述储能逆变器依次通过第八继电器和第九继电器电性连接至所述负载的第二输入线L2，所述第八继电器和所述第九继电器相互串接；

所述方法包括如下步骤：

断开所述第七继电器、所述第八继电器及所述第九继电器，并闭合所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器、所述第五继电器及所述第六继电器，使所述储能逆变器进行并网工作；

断开所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器、所述第五继电器及所述第六继电器断开，并闭合所述第七继电器、所述第八继电器及所述第九继电器闭合，使所述储能逆变器进行离网工作。

6.根据权利要求5所述的并网与离网切换方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：

断开所述第一继电器、所述第三继电器、所述第七继电器、所述第八继电器及所述第九继电器，并闭合所述第二继电器、第四继电器、所述第五继电器及所述第六继电器，使所述储能逆变器不工作，由电网对所述负载供电。

7.根据权利要求5或6所述的并网与离网切换方法，其特征在于，所述第八继电器和所述第九继电器的连接点接地。