CN111342496A - 一种微电网切换装置及切换控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的微电网切换装置及切换控制方法，应用于交直流供电技术领域，该装置包括：缓启电路、静态开关、控制器和负载连接端，缓启电路的一端与微电网切换装置的微电网连接端相连，另一端与静态开关的一端相连，静态开关的另一端与微电网切换装置的公共电网连接端相连，控制器分别与缓启电路和静态开关的控制端相连，用于控制缓启电路和静态开关的工作状态，在静态开关闭合后，缓启电路能够降低流经微电网切换装置的变压器励磁电流。本装置通过设置缓启电路降低流经切换装置自身的变压器励磁电流，从而避免励磁电流影响微电网切换装置的使用寿命，提高交直流供电网络的运行安全性。

Description

一种微电网切换装置及切换控制方法

技术领域

本发明涉及交直流供电技术领域，特别涉及一种微电网切换装置及切换控制方法。

背景技术

微电网是一个接有分布式电源的配电子系统，可独立正常运行，维持所有或部分重要用电设备的供电。微电网与公共电网是有机整体，可与公共电网灵活连接或断开，即微电网包括并网运行和离网运行两种运行模式。在并网运行模式下，当公共电网出现断电故障或计划性停电时，微电网需要与公共电网断开，由并网运行模式切换至离网运行模式；当公共电网恢复正常，或微电网需要由公共电网进行初始充电等情况下，微电网由离网运行模式切换至并网运行模式。

微电网并网运行模式与离网运行模式的切换，就是由微电网切换装置完成的。通过微电网切换装置，在并网运行模式下，微电网和公共电网共同为用电设备供电，在离网运行模式下，微电网为用电设备供电。

然而，在实际应用中，微电网的具体架构有所不同，有的微电网直接与微电网切换装置相连，有的微电网则通过变压器与微电网切换装置相连。发明人研究发现，对于未设置变压器的微电网，现有的微电网切换装置能够很好的实现既定功能，而对于设置有变压器的微电网，在微电网由离网运行模式切换至并网运行模式，特别是需要公共电网对微电网进行初始充电的情况下，并网瞬间会产生较大的变压器励磁电流，该励磁电流不仅会影响微电网切换装置的使用寿命，甚至还会影响交直流供电系统的安全运行。

发明内容

本发明提供一种微电网切换装置及切换控制方法，切换装置中设置缓启电路，通过缓启电路降低变压器励磁电流，避免励磁电流影响微电网切换装置的使用寿命，同时，提高交直流供电网络的运行安全性。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种微电网切换装置，包括：缓启电路、静态开关、控制器和负载连接端，其中，

所述缓启电路的一端与微电网切换装置的微电网连接端相连，所述缓启电路的另一端与所述静态开关的一端相连；

所述静态开关的另一端与所述微电网切换装置的公共电网连接端相连；

所述缓启电路和所述静态开关的串联连接点与所述负载连接端相连；

所述控制器分别与所述缓启电路和所述静态开关的控制端相连，用于控制所述缓启电路和所述静态开关的工作状态；

所述缓启电路用于在所述静态开关闭合后，降低流经所述微电网切换装置的变压器励磁电流。

可选的，本发明提供的微电网切换装置，还包括：用于降低所述静态开关的运行温度，并反馈静态开关保护信号的第一散热系统。

可选的，所述第一散热系统包括：第一风扇、第一热继电器、第二热继电器，以及第三热继电器，其中，

所述第一风扇经所述第一热继电器与供电电源相连；

所述第二热继电器的触点用于输出第一静态开关保护信号，且所述第二热继电器的触点闭合温度高于所述第一热继电器的触点闭合温度；

所述第三热继电器的触点用于输出第二静态开关保护信号，且所述第三热继电器的触点闭合温度高于所述第二热继电器的触点闭合温度。

可选的，所述控制器包括：主控模块、通讯模块、电气信息采集模块、以及驱动模块，其中，

所述主控模块分别与所述通讯模块、所述电气信息采集模块、所述驱动模块，以及微电网相连；

所述通讯模块分别与能量管理系统、各所述控制端，以及所述第一散热系统相连；

所述驱动模块与所述静态开关的控制端相连；

所述通讯模块用于向所述主控模块和所述能量管理系统传输所述静态开关保护信号、以及向各所述控制端传输所述主控模块生成的控制信号；

所述电气信息采集模块用于传输公共电网和所述微电网的预设电气参数至所述主控模块；

所述驱动模块用于驱动所述静态开关；

所述主控模块用于控制所述静态开关、所述缓启电路的工作状态，以及向所述微电网发送模式切换指令。

可选的，在所述公共电网为所述微电网进行初始充电的情况下，所述主控模块具体用于：

控制所述静态开关以及所述缓启电路依次闭合；

发送运行模式切换指令，以使所述微电网运行于PQ模式。

可选的，所述主控模块具体还用于：

在所述微电网的输出功率大于负载功率的情况下，控制所述静态开关断开；

发送运行模式切换指令，以使所述微电网运行于VF模式。

可选的，所述主控模块具体还用于：

在所述微电网满足预设并网条件的情况下，控制所述静态开关闭合；

发送运行模式切换指令，以使所述微电网运行于PQ模式。

可选的，所述缓启电路包括：限流电阻、第一开关和第二开关，其中，

所述限流电阻与所述第一开关串联，形成串联支路；

所述第二开关与所述串联支路并联，形成并联支路；

所述并联支路的一端与所述微电网连接端相连，所述并联支路的另一端与所述静态开关相连；

所述第一开关和所述第二开关的控制端作为所述缓启电路的控制端。

可选的，本发明提供的微电网切换装置，还包括：第三开关，其中，

所述第三开关与所述静态开关并联连接；

所述第三开关的控制端与所述控制器相连。

可选的，本发明提供的微电网切换装置，还包括：第四开关，其中，

所述静态开关经所述第四开关与所述公共电网连接端相连。

可选的，本发明提供的微电网切换装置，还包括：防雷器，其中，

所述防雷器的一端与所述第四开关和所述公共电网连接端的连接点相连，所述防雷器的另一端接地。

可选的，本发明提供的微电网切换装置，还包括：用于降低所述微电网切换装置的运行温度的第二散热系统；

所述第二散热系统包括：第二风扇、第四热继电器，其中，

所述第二风扇经所述第四热继电器与供电电源相连。

第二方面，本发明提供一种微电网切换控制方法，应用于本发明第一方面任一项所述的微电网切换装置的控制器，所述方法包括：

获取预设电气参数的参数值；

若所述预设电气参数的参数值满足预设切换控制条件，切换微电网与公共电网的连接状态；

发送模式切换指令至所述微电网，以使所述微电网根据所述模式切换指令调整运行模式。

可选的，所述获取预设电气参数的参数值，包括：

获取所述微电网的输出功率，以及所述微电网切换装置的负载连接端所连接负载的负载功率；

所述若所述预设电气参数的参数值满足预设切换控制条件，切换微电网与公共电网的连接状态，包括：

若所述微电网的输出功率大于所述负载功率，控制所述微电网切换装置中的静态开关断开，以使所述微电网与公共电网断开连接。

可选的，本发明第二方面提供的微电网切换控制方法，还包括：

获取所述微电网切换装置中第一散热系统反馈的静态开关保护信号；

根据所述静态开关保护信号，执行预设热保护控制操作。

本发明提供的微电网切换装置，缓启电路的一端与微电网切换装置的微电网连接端相连，另一端与静态开关的一端相连，静态开关的另一端与微电网切换装置的公共电网连接端相连，进一步的，控制器分别与缓启电路和静态开关的控制端相连，用于控制缓启电路和静态开关的工作状态，在静态开关闭合后，缓启电路能够降低流经微电网切换装置的变压器励磁电流。本发明提供的微电网切换装置，通过设置缓启电路降低流经切换装置自身的变压器励磁电流，从而避免励磁电流影响微电网切换装置的使用寿命，提高交直流供电网络的运行安全性。并且能够同时适用于设置变压器的微电网，以及未设置有变压器的微电网，与现有技术中的切换装置相比，具有更广的适用性。

进一步，本发明提供的微电网切换装置中，缓启电路和静态开关的串联连接点与负载连接端相连，将负载连接端设置于缓启电路与静态开关之间，使得缓启电路的选型不受负载的影响，同时，负载连接端不需在单独设置缓启电路，可以降低切换装置的整体成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内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是本发明实施例提供的一种微电网切换装置的电路拓扑图；

图2是本发明实施例提供的另一种微电网切换装置的电路拓扑图；

图3是本发明实施例提供的微电网切换装置中控制器的结构框图；

图4是本发明实施例提供的一种微电网切换控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

可选的，参见图1，图1是本发明实施例提供的一种微电网切换装置的电路拓扑图，本发明实施例提供的微电网切换装置，可以包括：缓启电路10、静态开关20、控制器(图中未示出)和负载连接端，其中，

缓启电路10的一端与微电网切换装置的微电网连接端相连，缓启电路10的另一端与静态开关20的一端相连，即缓启电路10与静态开关20串联连接。静态开关20的另一端与微电网切换装置的公共电网连接端相连。

如图1所示，微电网切换装置的微电网连接端与微电网30相连，微电网切换装置的公共电网连接端与公共电网40相连。

控制器分别与缓启电路10和静态开关20的控制端相连，控制器主要用于控制缓启电路10和静态开关20的工作状态.可选的，在静态开关20闭合后，控制缓启电路10闭合，缓启电路10用于在静态开关20闭合后，降低流经微电网切换装置的变压器励磁电流。

可选的，图1所示示例中，给出了一种缓启电路10的可选构成方式，缓启电路10具体包括：限流电阻101、第一开关102和第二开关103，其中，

限流电阻101与第一开关串联102，形成串联支路，进一步的，第二开关103与该串联支路并联，形成并联支路。如图所示，并联支路的的一端与微电网连接端相连，并联支路的另一端与静态开关20相连。第一开关102和第二开关103的控制端作为缓启电路的控制端。

控制器分别与第一开关102和第二开关103的控制端相连，在控制静态开关20闭合后，控制器首先控制第一开关102闭合，公共电网40提供的电流经静态开关20、第一开关102、限流电阻101之后，流入微电网30中的变压器，对变压器进行励磁。根据图1所示，以及上述内容可以看出，由于缓启电路10中限流电阻101的存在，使得流经微电网切换装置的励磁电流不会很大，从而可以达到降低变压器励磁电流的目的。

在第一开关102闭合预设时长后，控制器即可控制第二开关103闭合，然后控制第一开关102断开，微电网30经本发明实施例提供的微电网切换装置与公共电网40正常连接，共同为负载供电。

可选的，第一开关102可以选用接触器、继电器等可控开关器件，而第二开关103，由于其通过的电流较大，因此，可以选用断路器构成。对于接触器、继电器、断路器的具体选型，需要结合微电网切换装置的具体应用场景进行选取，本发明对于第一开关、第二开关的具体选型不做限定。

进一步的，与现有技术中的微电网切换装置不同的是，本发明实施例所提供的切换装置中，缓启电路10和静态开关20的串联连接点与负载连接端相连，即用于连接负载的负载连接端由缓启电路10和静态开关20的串联连接点引出。根据此连接关系可知，在公共电网40需要对微电网30进行预充电时，缓启电路10工作，由于负载连接端设置于缓启电路10和静态开关20之间，相当于缓启电路10、微电网30和负载连接端所连接的负载是并联于公共电网40的，公共电网40直接为负载供电，不会经过缓启电路10，这意味着，不论负载连接端所连接的负载是何情况，都不会对缓启电路10产生影响，因此，可以达到简化缓启电路10选型，降低微电网切换装置总体成本的目的。同时，负载连接端与微电网连接端之间，也不需单独设置缓启电路。

综上所述，本发明实施例提供的微电网切换装置，通过设置缓启电路降低流经切换装置自身的变压器励磁电流，从而避免励磁电流影响微电网切换装置的使用寿命，提高交直流供电网络的运行安全性。同时，本发明实施例提供的微电网切换装置，还同时适用于设置变压器的微电网，以及未设置有变压器的微电网，与现有技术中的切换装置相比，具有更广的适用性。

进一步，本发明提供的微电网切换装置中，缓启电路和静态开关的串联连接点与负载连接端相连，将负载连接端设置于缓启电路与静态开关之间，使得缓启电路的选型不受负载的影响，同时，负载连接端不需在单独设置缓启电路，可以降低切换装置的整体成本。

可选的，为了进一步提高微电网切换装置的运行安全性，本发明实施例还提供另外一种微电网切换装置，参见图2，图2是本发明实施例提供的另一种微电网切换装置的电路拓扑图，在图1所示实施例的基础上，还包括：第三开关50、第四开关60，以及防雷器70，其中，

第三开关50与静态开关20并联连接，同时，第三开关50的控制端与控制器相连，控制器可以根据预设的控制逻辑控制第三开关50的工作状态。比如，可以在静态开关20因故障无法闭合时，控制器控制第三开关50闭合，通过第三开关50确保负载的正常供电。

可选的，第三开关50由于要承担正常的负荷电流，因此，可以选用负荷开关实现。

第四开关60设置于公共电网连接端与静态开关20之间，静态开关20经第四开关60与公共电网连接端相连。在实际应用中，第四开关60可以通过手动控制，当然，如果希望第四开关60也可以通过控制器控制，选择可控开关即可。可选的，第四开关60可以选择断路器实现。

考虑到公共电网的运行环境较为复杂，经常受到雷电天气的影响，为提高微电网切换装置的运行安全性，本发明实施例提供的微电网切换装置还设置有防雷器70，具体的，防雷器70的一端与第四开关和公共电网连接端的连接点相连，防雷器70的另一端接地。当公共电网中的雷电或其他冲击电流进入公共电网连接端时，首先经过防雷器70，由防雷器将雷电等冲击电流引入大地，从而避免烧毁微电网切换装置。当然，对于防雷器的具体选型，可以按照现有技术实现，本发明对此不做具体限定。

进一步的，本发明实施例提供的微电网切换装置还包括辅助供电系统(图中未示出)，辅助供电系统具体包括一台UPS，UPS的输入端与外部供电电源相连，输出端与切换装置中的控制器相连，为控制器提供持续稳定，而且安全的工作电源。

在微电网切换装置工作过程中，大量的电流流经装置内部的断路器、静态开关等构成部件，装置内部的环境温度会变得很高，并且，静态开关的工作温度往往还会更高，因此，有必要设置相应的散热系统，即使散发切换装置以及静态开关的热量，确保切换装置的正常运行。

基于此，本发明实施例提供的微电网切换装置还包括第一散热系统和第二散热系统，其中，第一散热系统用于降低静态开关的运行温度，并反馈静态开关保护信号，第二散热系统用于降低微电网切换装置内部整体的运行温度。

具体的，第一散热系统包括第一风扇、第一热继电器、第二热继电器，以及第三热热继电器，其中，

第一风扇经第一热继电器与供电电源相连，当静态开关的温度达到第一热继电器的触点闭合温度时，触点闭合，第一风扇与供电电源连通，通过第一风扇初步降低静态开关的温度。相应的，如果静态开关的温度没有进一步上升，并随着热量的散发，降低至第一热继电器的触点断开温度，第一热继电器将断开，第一风扇停止转动。

第二热继电器的触点闭合温度高于第一热继电器的触点闭合温度，如果静态开关的温度进一步上升，当达到第二热继电器的触点闭合温度时，第二热继电器的触点闭合，以输出第一静态开关保护信号。可选的，第一静态开关保护信号将传递至微电网切换装置的控制器，控制器根据第一静态开关保护信号输出降功率请求信号至能量管理系统，能量管理系统根据降功率请求信号进行能量调度，减少经过静态开关的电流，使得静态开关的温度降低。当静态开关的温度降低至第二热继电器的触点断开温度时，第二热继电器的触点断开。

第三热继电器的触点闭合温度高于第二热继电器的触点闭合温度，在第二热继电器触点闭合的情况下，如果静态开关的温度继续上升，在达到第三热继电器的触点闭合温度时，第三热继电器的触点闭合，输出第二静态开关保护信号，该第二静态开关保护信号同样输送至微电网切换装置的控制器，控制器在接收到第二静态开关保护信号后，首先控制前述第三开关闭合，然后控制静态开关断开，由第三开关承担负载电流，确保负载连接端所连接负载的正常运行。

对于第一静态开关保护信号，以及第二静态开关保护信号的传递过程，以及微电网切换装置内控制器的根据相应静态开关保护信号的动作过程，将在后续内容中详细展开，此处暂不详述。

根据上述内容可知，本发明实施例提供的微电网切换装置中设置的第一散热系统，设置三个热继电器，且各个热继电器的触点闭合温度各不相同，通过触点闭合温度的层级设置，可以实现对静态开关的三层级保护，与现有技术的散热方式相比，本发明实施例提供的切换装置对于静态开关的保护更为全面、更为细致，能够有效提高静态开关的运行安全性，进而提高切换装置整体的运行安全性。

进一步的，用于降低微电网切换装置内部整体的运行温度的第二散热系统包括：第二风扇和第四热继电器。第二风扇经第四热继电器与供电电源相连，在切换装置内部温度达到第四热继电器的触点闭合温度时，第四热继电器闭合，第二风扇与供电电源接通，第二风扇开始转动，对微电网切换装置进行降温；相应的，当切换装置的内部温度达到第四热继电器的触点断开温度时，第四热继电器断开，第二风扇停止转动。

可选的，对于第一散热系统和第二散热系统中的供电电源，可以选择独立的外部电源，为散热系统进行单独供电，当然，也可以选择直接连接切换装置内部的电源，比如，可以直接连接于第四开关的任意一根火线与零线之间。本发明对此不做具体限定。

下面对本发明实施例提供的微电网切换装置中的控制器的构成，以及所实现的功能进行简要介绍。可选的，参见图3，图3是本发明实施例提供的微电网切换装置中控制器的结构框图。该控制器可以包括：主控模块100、通讯模块200、电气信息采集模块300、驱动模块400，以及显示器500，其中，

主控模块100分别与通讯模块200、电气信息采集模块300、驱动模块400，以及微电网30相连。可选的的，主控模块100通过RS485通讯与通讯模块200相连，通过CAN总线与微电网30相连。可选的，主控模块100具体可以基于DSP处理器实现，当然，也可以选用现有技术中的其他类型控制器实现，通讯模块200可以基于ARM通讯组件实现，与主控模块100类似，通讯模块200也可以选用其他可实现本发明所限定功能的通讯组件实现，本发明对于主控模块100和通讯模块200的具体构成不做限定。

通讯模块200分别与能量管理系统、前述第一开关、第二开关、第三开关的控制端(图3中以控制端代表示出)，以及第一散热系统相连，并接收第一散热系统输出的静态开关保护信号，具体的，包括前述第一静态开关保护信号和前述第二开关保护信号。

驱动模块400与静态开关20的控制端相连，驱动模块400根据主控模块100的控制信号驱动静态开关20闭合或者断开。

通讯模块200用于向主控模块100和能量管理系统传输静态开关保护信号、以及向各控制端传输主控模块100生成的控制信号。

电气信息采集模块300用于传输公共电网和微电网的预设电气参数至主控模块100，比如，公共电网的电压信息、相位信息、频率信息，以及微电网30的电压信息、相位信息和频率信息等，本发明实施例对于电气信息采集模块30所具体采集的电气参数不做具体限定，在实际应用中需要用到的电气参数都可以通过电气信息采集模块300实现。

显示屏500与通讯模块200相连，主要用于显示通讯模块200输出的预设信息，比如装置运行状态信息、温度信息等。

主控模块100的功能，则可以简要的概括为：用于控制静态开关20、缓启电路的工作状态，以及向微电网30发送模式切换指令。

下面结合微电网切换装置中控制器的具体构成，以及切换装置在实际应用中的工作场景，对控制器的功能进行简要介绍：

场景一，当微电网未启动或者因某种情况无法启动时，需要公共电网给微电网进行初始充电，首先手动闭合第四开关，然后控制器根据电气信息采集模块反馈的第四开关的电压信息，输出驱动信号，控制静态开关闭合，待静态开关闭合后，主控模块输出控制信号至第一开关，控制第一开关闭合。第一开关闭合预设时长后，主控模块控制第二开关闭合，并控制第一开关断开。此时，微电网中变压器两端的电压已经建立。主控模块发送模式切换指令至微电网，以使微电网运行于PQ模式。

场景二，微电网由并网运行模式转为离网运行模式，具体的，可以分为计划性离网和非计划性离网。

若为计划性离网，主控模块检测负载端实际运行功率P1及微电网输出功率P0，若P0大于P1，直接进入离网运行模式；若P0小于P1，接收能量管理系统下发的切除部分非重要性负载的指令，直至满足P0大于P1后，进入离网运行模式。具体的转换过程为，主控模块下发驱动信号，控制静态开关断开，同时给微电网发送运行模式切换指令，以使微电网运行于VF模式。在此微电网由并网运行模式转为离网运行模式的过程中，以及后续以离网运行模式工作的过程中，通过能量管理系统监控系统运行状态，保持离网运行模式的稳定。

若为非计划性离网，主控模块会根据电气信息采集模块反馈的电气参数判断出公共电网异常，主控模块下发驱动信号控制静态开关断开，同时给微电网发送运行模式切换指令，以使微电网运行与VF模式，在此过程中通过能量管理系统监控系统运行状态，保持离网运行模式的稳定。

场景三，微电网由离网运行模式转为并网运行模式(微电网中的变压器提前带电，不存在励磁的情况)，通过主控模块检测公共电网的电压、频率及相位信息，进一步通过CAN通讯将公共电网的电气参数发给微电网，微电网根据所得电气参数进行电压、频率、相位等调整。主控模块在判定满足并网条件的情况下，下发驱动信号控制静态开关闭合，同时给微电网发送运行模式切换指令，以使微电网运行于PQ模式，实现微电网运行模式的无缝切换。

在上述任一场景中，PQ模式指并网运行方式下的微电网中储能变流器的运行控制策略，储能变流器被控制为一个恒定的功率输出，且其无功和有功是可控的。VF运行模式是指离网运行方式下，微电网的储能变流器的运行控制策略，储能变流器被控制为电压和频率满足微电网中负荷的需求。

基于上述各实施例提供的微电网切换装置，本发明还提供一种微电网切换控制方法，该切换控制方法应用于微电网切换装置中的控制器，当然，在某些情况下，也可应用于微电网系统中的其他控制器，也可以应用于网络侧的服务器。参见图4，图4是本发明实施例提供的一种微电网切换控制方法的流程图，本发明实施例提供的切换控制方法的流程，可以包括：

S100、获取预设电气参数的参数值。

基于上述各实施例述及的微电网切换装置中控制器的结构构成，以及控制器与微电网系统中其他构成部分之间的连接关系可知，应用本发明实施例提供的切换控制方法的控制器不仅能够获取公共电网的信息，同时，还能够获取微电网系统的信息。

具体的，本发明实施例中述及的预设电气参数可以包括公共电网侧的电压幅值、频率，以及相位信息，微电网输出侧的电压幅值、频率，以及相位信息。同时，还有微电网的输出功率、微电网切换装置的负载连接端所连接负载的负载功率、以及切换装置内部各构成部件的运行状态信息，比如，第一散热系统反馈的静态开关保护信号，静态开关两端的电压、缓启电路的工作状态信息、第三开关、第四开关的电压值等信息。需要说明的是，基于上述微电网切换装置的连接关系，以及切换装置的内部构成结构，在不超出本发明核心思想范围的前提下，其他任何切换装置控制器可以获取的相关信息同样属于本发明保护的范围内。

在应用于具体的切换控制时，控制器则需要获取预设电气参数的具体的参数值，并根据所述参数值进行相关的切换控制操作。

S110、判断预设电气参数的参数值是否满足预设切换控制条件，若满足，则执行S120，若不满足，则返回执行S100。

在获取预设电气参数的参数值之后，即可对所得预设电气参数的参数值是否满足预设切换控制条件进行判断，如果所得预设电气参数的参数值满足预设切换控制条件，则执行S120；相反的，如果预设电气参数的参数值不满足预设切换控制条件，则返回执行S100，继续获取预设电气参数的参数值，进行下一周期的控制过程。当然，由于预设电气参数的参数值不满足预设切换控制条件，控制器在当前周期中，将维持切换装置以及微电网的状态不变。

需要说明的是，根据前述内容可知，在不同的切换控制场景下，需要所述预设电气参数是不同的，相应的，与预设电气参数对应的预设切换控制条件也需对应的设置。在实际引用中，可以根据不同的切换控制场景，以及切换控制需求灵活的设置预设切换控制条件。下面将结合具体的控制过程进行说明，此处暂不详述。

S120、切换微电网与公共电网的连接状态，并发送模式切换指令至微电网，以使微电网根据模式切换指令调整运行模式。

在预设电气参数的参数值满足预设切换控制条件的情况下，即可切换微电网与公共电网的连接状态，同时，发送模式切换指令至微电网，以使微电网调整运行模型。

比如，当微电网未启动或者因某种情况无法启动时，需要公共电网给微电网进行初始充电，在手动闭合第四开关后，获取第四开关的电压信息，如果所得电压信息满足预设控制条件，则输出驱动信号，控制静态开关闭合，待静态开关闭合后，主控模块输出控制信号至第一开关，控制第一开关闭合。第一开关闭合预设时长后，主控模块控制第二开关闭合，并控制第一开关断开。此时，微电网中变压器两端的电压已经建立。主控模块发送模式切换指令至微电网，以使微电网运行于PQ模式。

微电网由并网运行模式转为离网运行模式场景中，若为计划性离网，则获取负载端实际运行功率P1及微电网输出功率P0，若P0大于P1，直接进入离网运行模式；若P0小于P1，接收能量管理系统下发的切除部分非重要性负载的指令，直至满足P0大于P1后，进入离网运行模式，同时，给微电网发送运行模式切换指令，以使微电网运行于VF模式。

若控制器根据预设电气参数判断出公共电网异常，则需执行非计划性离网操作，首先下发驱动信号控制静态开关断开，同时给微电网发送运行模式切换指令，以使微电网运行与VF模式，在此过程中通过能量管理系统监控系统运行状态，保持离网运行模式的稳定。

进一步的，在微电网由离网运行模式转为并网运行模式的情况下，获取公共电网的电压、频率及相位信息，进一步通过CAN通讯将公共电网的电气参数发给微电网，微电网根据所得电气参数进行电压、频率、相位等调整。在判定满足并网条件的情况下，下发驱动信号控制静态开关闭合，同时给微电网发送运行模式切换指令，以使微电网运行于PQ模式，实现微电网运行模式的无缝切换。

本发明实施例提供的微电网切换控制方法，还可以对静态开关进行必要的保护控制，首先需要获取微电网切换装置中第一散热系统反馈的静态开关保护信号，并进一步根据所得静态开关保护信号，执行预设热保护控制操作。

综上所述，本发明实施例提供的微电网切换控制方法，能够基于获取的预设电气参数的参数值，对微电网与公共电网的连接状态进行控制，同时，还可以切换微电网的运行模式，特别是通过对缓启电路的动作控制，可以避免励磁电流影响微电网切换装置的使用寿命，提高交直流供电网络的运行安全性。并且能够同时适用于设置变压器的微电网，以及未设置有变压器的微电网，与现有技术中的切换控制方法相比，具有更广的适用性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的核心思想或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (15)

1.一种微电网切换装置，其特征在于，包括：缓启电路、静态开关、控制器和负载连接端，其中，

所述缓启电路的一端与微电网切换装置的微电网连接端相连，所述缓启电路的另一端与所述静态开关的一端相连；

所述静态开关的另一端与所述微电网切换装置的公共电网连接端相连；

所述缓启电路和所述静态开关的串联连接点与所述负载连接端相连；

所述控制器分别与所述缓启电路和所述静态开关的控制端相连，用于控制所述缓启电路和所述静态开关的工作状态；

所述缓启电路用于在所述静态开关闭合后，降低流经所述微电网切换装置的变压器励磁电流。

2.根据权利要求1所述的微电网切换装置，其特征在于，还包括：用于降低所述静态开关的运行温度，并反馈静态开关保护信号的第一散热系统。

3.根据权利要求2所述的微电网切换装置，其特征在于，所述第一散热系统包括：第一风扇、第一热继电器、第二热继电器，以及第三热继电器，其中，

所述第一风扇经所述第一热继电器与供电电源相连；

所述第二热继电器的触点用于输出第一静态开关保护信号，且所述第二热继电器的触点闭合温度高于所述第一热继电器的触点闭合温度；

所述第三热继电器的触点用于输出第二静态开关保护信号，且所述第三热继电器的触点闭合温度高于所述第二热继电器的触点闭合温度。

4.根据权利要求2所述的微电网切换装置，其特征在于，所述控制器包括：主控模块、通讯模块、电气信息采集模块、以及驱动模块，其中，

所述主控模块分别与所述通讯模块、所述电气信息采集模块、所述驱动模块，以及微电网相连；

所述通讯模块分别与能量管理系统、各所述控制端，以及所述第一散热系统相连；

所述驱动模块与所述静态开关的控制端相连；

所述通讯模块用于向所述主控模块和所述能量管理系统传输所述静态开关保护信号、以及向各所述控制端传输所述主控模块生成的控制信号；

所述电气信息采集模块用于传输公共电网和所述微电网的预设电气参数至所述主控模块；

所述驱动模块用于驱动所述静态开关；

所述主控模块用于控制所述静态开关、所述缓启电路的工作状态，以及向所述微电网发送模式切换指令。

5.根据权利要求4所述的微电网切换装置，其特征在于，在所述公共电网为所述微电网进行初始充电的情况下，所述主控模块具体用于：

控制所述静态开关以及所述缓启电路依次闭合；

发送运行模式切换指令，以使所述微电网运行于PQ模式。

6.根据权利要求4所述的微电网切换装置，其特征在于，所述主控模块具体还用于：

在所述微电网的输出功率大于负载功率的情况下，控制所述静态开关断开；

发送运行模式切换指令，以使所述微电网运行于VF模式。

7.根据权利要求4所述的微电网切换装置，其特征在于，所述主控模块具体还用于：

在所述微电网满足预设并网条件的情况下，控制所述静态开关闭合；

发送运行模式切换指令，以使所述微电网运行于PQ模式。

8.根据权利要求1-7任一项所述的微电网切换装置，其特征在于，所述缓启电路包括：限流电阻、第一开关和第二开关，其中，

所述限流电阻与所述第一开关串联，形成串联支路；

所述第二开关与所述串联支路并联，形成并联支路；

所述并联支路的一端与所述微电网连接端相连，所述并联支路的另一端与所述静态开关相连；

所述第一开关和所述第二开关的控制端作为所述缓启电路的控制端。

9.根据权利要求1-7任一项所述的微电网切换装置，其特征在于，还包括：第三开关，其中，

所述第三开关与所述静态开关并联连接；

所述第三开关的控制端与所述控制器相连。

10.根据权利要求1-7任一项所述的微电网切换装置，其特征在于，还包括：第四开关，其中，

所述静态开关经所述第四开关与所述公共电网连接端相连。

11.根据权利要求10所述的微电网切换装置，其特征在于，还包括：防雷器，其中，

所述防雷器的一端与所述第四开关和所述公共电网连接端的连接点相连，所述防雷器的另一端接地。

12.根据权利要求1-7任一项所述的微电网切换装置，其特征在于，还包括：用于降低所述微电网切换装置的运行温度的第二散热系统；

所述第二散热系统包括：第二风扇和第四热继电器，其中，

所述第二风扇经所述第四热继电器与供电电源相连。

13.一种微电网切换控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-12任一项所述的微电网切换装置的控制器，所述方法包括：

获取预设电气参数的参数值；

若所述预设电气参数的参数值满足预设切换控制条件，切换微电网与公共电网的连接状态；

发送模式切换指令至所述微电网，以使所述微电网根据所述模式切换指令调整运行模式。

14.根据权利要求13所述的微电网切换控制方法，其特征在于，所述获取预设电气参数的参数值，包括：

获取所述微电网的输出功率，以及所述微电网切换装置的负载连接端所连接负载的负载功率；

所述若所述预设电气参数的参数值满足预设切换控制条件，切换微电网与公共电网的连接状态，包括：

若所述微电网的输出功率大于所述负载功率，控制所述微电网切换装置中的静态开关断开，以使所述微电网与公共电网断开连接。

15.根据权利要求13所述的微电网切换控制方法，其特征在于，还包括：

获取所述微电网切换装置中第一散热系统反馈的静态开关保护信号；

根据所述静态开关保护信号，执行预设热保护控制操作。

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