CN113067359B - 一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统及控制方法 - Google Patents
一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统及控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113067359B CN113067359B CN202110343613.5A CN202110343613A CN113067359B CN 113067359 B CN113067359 B CN 113067359B CN 202110343613 A CN202110343613 A CN 202110343613A CN 113067359 B CN113067359 B CN 113067359B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- output
- generator
- direct current
- inverter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/007—Arrangements for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources
- H02J3/0073—Arrangements for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources for providing alternative feeding paths between load and source when the main path fails, e.g. transformers, busbars
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]
Abstract
本发明公开了一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统,它包括DC发生器,至少有一台DC发生器和至少有一台AC逆变器;所述DC发生器并联连接在AC电压输出端上;AC逆变器并联连接在DC发生器的输出直流母线上;所述DC发生器和AC逆变器均设置有旁路开关;解决了对于长距离供电导致的严重的用户低电压问题,传统调压器受限于调节能力以及有效工作电压范围难以得到满意的调压效果等技术问题。
Description
技术领域
本发明属于稳压技术;尤其涉及一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统及控制方法。
背景技术
当前,在低压居民配变台区线路末端普遍存在用户电压低的问题。传统调压器通过变压器串联耦合方式,通过改变档位离散调节提高末端用户电压,但调压能力较弱,调节范围较小,尤其对于长距离供电导致的严重的用户低电压问题,传统调压器受限于调节能力以及有效工作电压范围难以得到满意的调压效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题:提供一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统及控制方法,以解决现有技术对于长距离供电导致的严重的用户低电压问题,传统调压器受限于调节能力以及有效工作电压范围难以得到满意的调压效果等技术问题。
本发明技术方案:
一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统,它包括DC发生器,至少有一台DC发生器和至少有一台AC逆变器;所述DC发生器并联连接在AC电压输出端上;AC逆变器并联连接在DC发生器的输出直流母线上;所述DC发生器和AC逆变器均设置有旁路开关。
所述DC发生器将交流输入转换为直流输出功能;输入电压为AC380V±30%或AC220V±20%;当输入为AC380V±30%时,额定输出功率为20kW;当输入为AC220V±20%时,额定功率为7kW;输出电压在DC400V-DC1000V之间连续可调,最小步进为0.1V。
所述DC发生器通过对输入输出端口进行电压和电流采样实现输入欠压保护、输入过压保护、输入过流保护、输出过压保护、输出过流保护和输出过功率保护;通过内部测温电路进行过温保护;通过在线绝缘监测模块对直流母线进行绝缘监测。
当DC发生器出现输入欠压、输入过压、输入过流、输出过压、输出过功率或过温故障,导致无法正常输出直流电压时,DC发生器退出直流配电模式,自动切换至旁路模式;当故障消失,系统自动恢复直流配电模式;当DC发生器出现输出过流保护及绝缘监测故障时,系统停机,不切换至旁路模式,人工检查排除故障后,重新上电恢复工作。
DC发生器之间通过RS485、蓝牙、载波或4G通信方式进行通信。
所述AC逆变器通过对输入输出端口进行电压和电流采样,实现输入欠压保护、输入过压保护、输入过流保护、输出过压保护、输出过流保护和输出过功率保护;通过内部测温电路进行过温保护;通过在线漏电流监测对交流输出端口进行漏电流监测;当AC逆变器出现输入欠压、输入过压、输入过流、输出过压、输出过功率或过温故障,导致无法正常输出交流电压时,AC逆变器退出直流配电模式,自动切换至旁路模式;当故障消失,系统自动恢复直流配电模式;当AC逆变器出现输出过流保护及输出漏电流超标故障时,系统停机,不切换至旁路模式,人工检查排除故障后,重新上电恢复工作。
DC发生器与AC逆变器之间通过蓝牙、载波或4G方式通信。
所述的一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统的控制方法,它包括:
步骤001、系统上电后处于待机状态,DC发生器不输出任何电压,AC逆变器处于断电状态;
步骤002、DC发生器通过旁路模式给AC逆变器供AC220V交流电,系统整体自检;自检合格后进入步骤003,自检不合格则进入步骤007;
步骤003、系统首先控制DC发生器开机,运行直流配电模式,给AC逆变器供电,并下发AC逆变器开机指令,AC逆变器运行直流配电模式,输出交流电压;
步骤004,系统开过程中持续自检,自检合格后进入步骤005,自检不合格则进入步骤007;
步骤005,正常开机后持续运行,并同步执行步骤006;
步骤006,系统处于运行态时持续自检,自检合格维持运行状态,自检不合格则进入007;
步骤007,当系统自检出现异常不能运行直流配电模式时,判断是否可以进入步骤008旁路状态,如果可以则进入旁路模式,如果不可则进入待机状态;
步骤008,系统运行旁路状态,并持续执行009,判断是否可以恢复直流配电模式;
步骤009,系统运行旁路状态时,持续监测系统状态,当允许进入直流配电模式时,系统进入步骤003,从而恢复直流配电模式。
判断是否进入旁路模式或直流配电模式的方法为:系统根据线路负荷以及用户末端电压值,调整DC发生器及AC逆变器工作状态,使其工作在旁路模式或者直流配电模式,保证整个系统高效、稳定的输出AC220V;
当系统总功率低于3kW且末端用户电压高于205V时,系统切换至旁路模式;
当系统总功率高于4kW或末端用户电压低于200V时,系统切换至直流配电模式;
当系统总功率在3kW至4kW之间且电压在200V至205V之间时,系统维持当前工作状态。
本发明的有益效果:
本发明通过一种具有智能旁路的直流配电稳压系统及相应的控制手段,可以将配变台区末端用户电压稳定的控制在AC220V±5%,作为一种配变台区末端低电压问题的有效治理手段,为末端用户提供良好的用电质量。
解决了对于长距离供电导致的严重的用户低电压问题,传统调压器受限于调节能力以及有效工作电压范围难以得到满意的调压效果等技术问题。
附图说明
图1为本发明组成示意图;
图2为本发明控制流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不限定本发明。
如图1所示,一种有智能旁路的直流配电稳压系统,包括一台或多台DC发生器以及一台或多台AC逆变器。系统可以运行在直流配电模式或旁路模式。
DC发生器安装在近变压器侧,将交流输入电压转换为直流电压,通过直流配电供给到AC逆变器,AC逆变器将直流电转换为AC220V交流电,给末端用户供电。每个DC发生器可以带载不同数量的AC逆变器,当DC发生器功率不足时,可以通过多台DC发生器并联提高整体系统功率。每个AC逆变器可以根据用户用电量带载不同数量的用户。
1、所述直流配电模式,是指DC发生器运行在开机状态,输出直流电压,供给AC发生器;AC发生器运行在开机状态,将直流输入电压转换为交流电压供给末端用户。
2、所述旁路模式,是指DC发生器及AC逆变器关机,设备内部旁路开关闭合,系统整体采用交流供电。
3、所述DC发生器,具备将交流输入转换为直流输出功能。其输入电压可以为AC380V±30%或AC220V±20%。当输入为AC380V±30%时,其额定输出功率为20kW;当输入为AC220V±20%时,其额定功率为7kW。输出电压在DC400V-DC1000V之间连续可调,最小步进为0.1V。
所述输入电压AC380V±30%、AC220V±20%、输出电压DC400V-DC1000V、步进电压0.1V及输出功率20kW、7kW非限定值,可以调整为其他值。
所述DC发生器,通过对输入输出端口进行电压、电流采样,具有输入欠压保护、输入过压保护、输入过流保护、输出过压保护、输出过流保护、输出过功率保护;通过内部测温电路,进行过温保护;通过在线绝缘监测模块对直流母线进行绝缘监测,从而形成多重保护措施。
当DC发生器出现:输入欠压、输入过压、输入过流、输出过压、输出过功率、过温等故障,导致无法正常输出直流电压时,DC发生器会退出直流配电模式,自动切换至旁路模式;当故障消失,系统自动恢复直流配电模式。
当DC发生器出现输出过流保护及绝缘监测故障时,系统会停机,不切换至旁路模式,需要人工检查排除故障后,重新上电恢复工作。
4、所述AC逆变器,具备将直流输入转换为交流输出功能。其输入电压可以为DC400V-DC800V,输出电压AC220V-AC240V连续可调,输出额定功率为20kW。
所述输入电压DC400V-DC800V、输出电压AC220V-AC240V及额定输出功率20kW非限定值,可以调整为其他值。
所述AC逆变器,通过对输入输出端口进行电压、电流采样,具有输入欠压保护、输入过压保护、输入过流保护、输出过压保护、输出过流保护、输出过功率保护;通过内部测温电路,进行过温保护;通过在线漏电流监测对交流输出端口进行漏电流监测,从而形成多重保护措施。
当AC逆变器出现:输入欠压、输入过压、输入过流、输出过压、输出过功率、过温等故障,导致无法正常输出交流电压时,AC逆变器会退出直流配电模式,自动切换至旁路模式;当故障消失,系统自动恢复直流配电模式。
当AC逆变器出现输出过流保护及输出漏电流超标故障时,系统会停机,不切换至旁路模式,需要人工检查排除故障后,重新上电恢复工作。
5、不同DC发生器之间可以通过RS485、蓝牙、载波、4G等多种通信方式通信,以相互协调工作状态。在以上通信条件均允许的情况下,系统优先使用载波通信方式进行通信。
6、DC发生器以及AC逆变器之间,可以通过蓝牙、载波、4G等方式通信。在以上通信条件均允许的情况下,系统优先使用载波通信方式进行通信。
7、系统能够根据线路负荷以及用户末端电压值,自动调整DC发生器及AC逆变器工作状态,使其工作在旁路模式或者直流配电模式,保证整个系统高效、稳定的输出AC220V。
当系统总功率低于3kW且末端用户电压高于205V时,系统切换至旁路模式。
当系统总功率高于4kW或末端用户电压低于200V时,系统切换至直流配电模式。
当系统总功率在3kW至4kW之间且电压在200V至205V之间时,系统维持当前工作状态。
所述系统总功率及末端用户电压非限定值,可以调整为其他值。
如图2所示,系统工作流程如下:
步骤001,系统上电后处于待机状态,DC发生器不输出任何电压,AC逆变器处于断电状态。
步骤002,DC发生器通过旁路模式给AC逆变器供AC220V交流电,系统整体自检。自检合格后进入步骤003,自检不合格则进入步骤007。
步骤003,系统首先控制DC发生器开机,运行直流配电模式,给AC逆变器供电,并下发AC逆变器开机指令,AC逆变器运行直流配电模式,输出交流电压。
步骤004,系统开过程中持续自检,自检合格后进入步骤005,自检不合格则进入步骤007.
步骤005,正常开机后持续运行,并同步执行步骤006。
步骤006,系统处于运行态时持续自检,自检合格维持运行状态,自检不合格则进入007。
步骤007,当系统自检出现异常不能运行直流配电模式时,会进一步判断是否可以进入步骤008旁路状态,如果可以则进入旁路模式,如果不可则进入待机状态。
步骤008,系统运行旁路状态,并持续执行009,判断是否可以恢复直流配电模式。
步骤009,系统运行旁路状态时,持续监测系统状态,当允许进入直流配电模式时,系统进入步骤003,从而恢复直流配电模式。
Claims (8)
1.一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统的控制方法,所述系统包括DC发生器,至少有一台DC发生器和至少有一台AC逆变器;所述DC发生器并联连接在AC电压输出端上;AC逆变器并联连接在DC发生器的输出直流母线上;所述DC发生器和AC逆变器均设置有旁路开关;
所述控制方法,包括:
步骤001、系统上电后处于待机状态,DC发生器不输出任何电压,AC逆变器处于断电状态;
步骤002、DC发生器通过旁路模式给AC逆变器供AC220V交流电,系统整体自检;自检合格后进入步骤003,自检不合格则进入步骤007;
步骤003、系统首先控制DC发生器开机,运行直流配电模式,给AC逆变器供电,并下发AC逆变器开机指令,AC逆变器运行直流配电模式,输出交流电压;
步骤004,系统开过程中持续自检,自检合格后进入步骤005,自检不合格则进入步骤007;
步骤005,正常开机后持续运行,并同步执行步骤006;
步骤006,系统处于运行态时持续自检,自检合格维持运行状态,自检不合格则进入007;
步骤007,当系统自检出现异常不能运行直流配电模式时,判断是否可以进入步骤008旁路状态,如果可以则进入旁路模式,如果不可则进入待机状态;
步骤008,系统运行旁路状态,并持续执行009,判断是否可以恢复直流配电模式;
步骤009,系统运行旁路状态时,持续监测系统状态,当允许进入直流配电模式时,系统进入步骤003,从而恢复直流配电模式。
2.根据权利要求1所述的一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统的控制方法,其特征在于:所述DC发生器将交流输入转换为直流输出功能;输入电压为AC380V±30%或AC220V±20%;当输入为AC380V±30%时,额定输出功率为20kW;当输入为AC220V±20%时,额定功率为7kW;输出电压在DC400V-DC1000V之间连续可调,最小步进为0.1V。
3.根据权利要求1所述的一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统的控制方法,其特征在于:所述DC发生器通过对输入输出端口进行电压和电流采样实现输入欠压保护、输入过压保护、输入过流保护、输出过压保护、输出过流保护和输出过功率保护;通过内部测温电路进行过温保护;通过在线绝缘监测模块对直流母线进行绝缘监测。
4.根据权利要求1所述的一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统的控制方法,其特征在于:当DC发生器出现输入欠压、输入过压、输入过流、输出过压、输出过功率或过温故障,导致无法正常输出直流电压时,DC发生器退出直流配电模式,自动切换至旁路模式;当故障消失,系统自动恢复直流配电模式;当DC发生器出现输出过流保护及绝缘监测故障时,系统停机,不切换至旁路模式,人工检查排除故障后,重新上电恢复工作。
5.根据权利要求1所述的一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统的控制方法,其特征在于:DC发生器之间通过RS485、蓝牙、载波或4G通信方式进行通信。
6.根据权利要求1所述的一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统的控制方法:所述AC逆变器通过对输入输出端口进行电压和电流采样,实现输入欠压保护、输入过压保护、输入过流保护、输出过压保护、输出过流保护和输出过功率保护;通过内部测温电路进行过温保护;通过在线漏电流监测对交流输出端口进行漏电流监测;当AC逆变器出现输入欠压、输入过压、输入过流、输出过压、输出过功率或过温故障,导致无法正常输出交流电压时,AC逆变器退出直流配电模式,自动切换至旁路模式;当故障消失,系统自动恢复直流配电模式;当AC逆变器出现输出过流保护及输出漏电流超标故障时,系统停机,不切换至旁路模式,人工检查排除故障后,重新上电恢复工作。
7.根据权利要求1所述的一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统的控制方法,其特征在于:DC发生器与AC逆变器之间通过蓝牙、载波或4G方式通信。
8.根据权利要求1所述的一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统的控制方法,其特征在于:判断是否进入旁路模式或直流配电模式的方法为:系统根据线路负荷以及用户末端电压值,调整DC发生器及AC逆变器工作状态,使其工作在旁路模式或者直流配电模式,保证整个系统高效、稳定的输出AC220V;
当系统总功率低于3kW且末端用户电压高于205V时,系统切换至旁路模式;
当系统总功率高于4kW或末端用户电压低于200V时,系统切换至直流配电模式;
当系统总功率在3kW至4kW之间且电压在200V至205V之间时,系统维持当前工作状态。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110343613.5A CN113067359B (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统及控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110343613.5A CN113067359B (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统及控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113067359A CN113067359A (zh) | 2021-07-02 |
CN113067359B true CN113067359B (zh) | 2023-04-28 |
Family
ID=76564897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110343613.5A Active CN113067359B (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统及控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113067359B (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107276052A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-10-20 | 江苏方天电力技术有限公司 | 一种直流保护系统及其控制方法 |
CN111541228A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-08-14 | 国网湖南省电力有限公司 | 用于配电台区的低压线路末端的电能参数的调制装置及方法 |
CN111668849A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-09-15 | 上海大学 | 一种基于储能模块和逆变器供电的线路电压补偿系统 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102055368B (zh) * | 2010-12-20 | 2013-03-27 | 江苏省电力公司南京供电公司 | 100kva微网储能双向变流器 |
CN105720612B (zh) * | 2016-04-05 | 2021-10-29 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种基于功率旁路的高压直流输电换相失败的抑制方法 |
CN106787040A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-05-31 | 深圳市泰昂能源科技股份有限公司 | 直流电源系统 |
CN106953304B (zh) * | 2017-04-14 | 2019-01-29 | 上海海事大学 | 自升式平台钻井变频驱动直流配电过流保护系统和方法 |
CN207459720U (zh) * | 2017-09-26 | 2018-06-05 | 广西电网有限责任公司桂林供电局 | 一种10kV线路自动旁路自动恢复调压不断电系统装置 |
CN109301824B (zh) * | 2018-11-15 | 2022-07-12 | 清能华控科技有限公司 | 基于双路系统电源支撑的零扰动柔性配电系统 |
CN110417249A (zh) * | 2019-08-31 | 2019-11-05 | 华南理工大学 | 一种大功率高频氧化电源的故障保护电路 |
-
2021
- 2021-03-30 CN CN202110343613.5A patent/CN113067359B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107276052A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-10-20 | 江苏方天电力技术有限公司 | 一种直流保护系统及其控制方法 |
CN111541228A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-08-14 | 国网湖南省电力有限公司 | 用于配电台区的低压线路末端的电能参数的调制装置及方法 |
CN111668849A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-09-15 | 上海大学 | 一种基于储能模块和逆变器供电的线路电压补偿系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113067359A (zh) | 2021-07-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN203586455U (zh) | 光伏空调系统 | |
CN111953016B (zh) | 一种移动式多能源微电网控制方法及系统 | |
CN105978008B (zh) | 一种具有风场黑启动功能的液流电池储能系统及其工作方法 | |
CN109406936B (zh) | 充电桩报警保护模块 | |
CN108879748A (zh) | 一种双向储能变流器 | |
JP4293673B2 (ja) | 複数のインバータを有する電源システムの運転方法 | |
CN214204284U (zh) | 适应多应用场景的多能源混合电站系统 | |
CN109378887B (zh) | 充电桩控制系统 | |
CN113644661B (zh) | 一种低压配电网末端低电压治理并联补偿装置 | |
CN114204567A (zh) | 一种基于交直流混合供电的光储一体化供电系统及方法 | |
CN113937747A (zh) | 直流组网船舶混动实验室的能量控制系统及其控制方法 | |
CN113659701A (zh) | 一种智能空压站电能供应系统及其供应方法 | |
CN113067359B (zh) | 一种具有智能旁路功能的直流配电稳压系统及控制方法 | |
CN109347182B (zh) | 充电桩控制单元 | |
CN107508320B (zh) | 一种风力发电站及其黑启动方法 | |
CN203261257U (zh) | 太阳能光伏发电单相并网逆变器 | |
CN114123327B (zh) | 并网设备的控制方法、控制设备及存储介质 | |
CN109888832B (zh) | 一种水风光互补发电及并网控制模拟实验系统 | |
CN109327064B (zh) | 充电桩群电流分配系统 | |
CN109546684B (zh) | 微电网供电系统 | |
CN109361215B (zh) | 高压保护模块 | |
CN114123210A (zh) | 一种柔性合环的暂态过电流控制方法 | |
CN103915846B (zh) | 一种用于基站的节能及智能配电装置 | |
Choi et al. | Establishment of DC Building in Connection with Distributed Power Source and Operation Strategy | |
CN114580827B (zh) | 一种交流侧防逆流控制方法及终端 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |