CN203352262U - 一种兆瓦级变流技术研发平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种兆瓦级变流技术研发平台，包括三相交流电源、两个电能计量表、充电装置、整流模块、变流器组，所述三相交流电源与所述充电装置、整流模块连接，第一电能计量表与所述充电装置连接，所述整流模块连接智能互补接口，所述充电装置连接储能装置，所述智能互补接口与所述储能装置、变流器组连接，所述变流器组经波形处理装置连接负载，所述储能装置经能量回馈装置连接所述负载，所述能量回馈装置与第二电能计量表连接。本实用新型的平台是用于兆瓦级变流系统数字控制技术研发的综合性平台，能够进行兆瓦级AD-DC转换、DC-AC转换、电压频率变换、电能质量分析以及新能源并离网、电能智能互补切换及微网储能技术的研究与开发。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，特别是新能源变流器组、船舶岸电、消防应急供电、不间断供电等领域研发的综合性科研平台，具体是一种兆瓦级变流技术研发平台。
背景技术
现代变流技术建立在半导体器件、现代控制技术、变流技术、现代电力电子技术等诸多学科的基础之上。数字化变流系统的研究不仅具有广阔的发展前景，而且具有现实的应用意义。市场需求推动了变流控制技术的发展，无论是其学术价值还是其市场地位和经济效益，都值得我们去研究开发。变流系统已经广泛应用于各行各业，小功率变流技术非常成熟，但兆瓦级变流系统还存在控制、串并联、散热、抗干扰等技术难题，仍是学术界和工程界的研究开发的热点。目前国内外尚无能够进行系统研发的综合性开发平台。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种能够进行系统研发的兆瓦级变流技术研发平台。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种兆瓦级变流技术研发平台，包括三相交流电源、两个电能计量表、充电装置、整流模块、变流器组，所述三相交流电源与所述充电装置、整流模块连接，第一电能计量表与所述充电装置连接，所述整流模块连接智能互补接口，所述充电装置连接储能装置，所述智能互补接口与所述储能装置、变流器组连接，所述变流器组经波形处理装置连接负载，所述储能装置经能量回馈装置连接所述负载，所述能量回馈装置与第二电能计量表连接。
作为优选方案，所述智能互补接口包括连接所述整流模块的逆变模块，所述逆变模块输出端接所述变流器组输入端，所述逆变模块的正输出端连接有两个二极管支路，所述两个二极管支路分别接外部太阳能发电电源正输出端和外部风能发电电源正输出端，所述太阳能发电电源负输出端和外部风能发电电源负输出端均连接所述逆变模块负输出端。
作为优选方案，所述能量回馈装置包括三个并联的桥臂和一个电容支路，所述电容支路与所述桥臂并联，所述桥臂包括两个串联的IGBT，所述电容支路与所述桥臂之间接有一个电感，所述电容支路两端分别与所述储能装置输出端连接；三个桥臂接所述负载。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型的平台是用于兆瓦级变流系统数字控制技术研发的综合性平台，提供了开放式软硬件接口，能够进行兆瓦级AD-DC转换、DC-AC转换、电压频率变换、电能质量分析以及新能源并离网、电能智能互补切换及微网储能技术的研究与开发。利用该平台可培养和提高教师、研究生与工程技术人员在新能源变流器组、船舶岸电、消防应急供电、不间断供电等领域的研发和工程应用能力。
附图说明
图1为本实用新型一实施例原理框图；
图2为本实用新型一实施例变流器组结构框图；
图3为本实用新型一实施例智能互补接口电路原理图；
图4为本实用新型一实施例能量回馈装置电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一实施例包括三相交流电源、两个电能计量表、充电装置、整流模块、变流器组，所述三相交流电源与所述充电装置、整流模块连接，第一电能计量表与所述充电装置连接，所述整流模块连接智能互补接口，所述充电装置连接储能装置，所述智能互补接口与所述储能装置、变流器组连接，所述变流器组经波形处理装置连接负载，所述储能装置经能量回馈装置连接所述负载，所述能量回馈装置与第二电能计量表连接。
该平台的工作流程为：输入的电能经计量（采用三相智能电表，例如型号为ACEL380）后可进入充电装置（例如型号为560V/30A的可控硅充电器）给储能装置(可采用锂电池等)充电，也可进入智能化整流模块，变成直流，然后输入智能互补接口，风力发电、太阳能以及储能装置电能均进入智能互补接口，该模块对多种输入电能进行优选，将最适合的电能输出，然后接入多模块并联变流器（即变流器组），变换成交流，再经过波形处理装置(LC滤波器)滤波后输出稳定良好的电能，供给负载，该负载可以是电网，也可以是电机或者其他单三相负载。如负载为电机，当电机制动时，产生的能量可回馈至储能装置。
本实用新型的变流器组结构框图如图2所示，额定功率：单机500 KW（在额定电压输出时，连续），双机并联1000KW（在额定电压输出时，连续）；额定输出电流：1300A（连续）；频率：（0-400Hz）±0.05 %（连续可调）；电压： 0-480V连续可调。且动态特性为：100%额定负载突加、突减时输出电压范围：，额定值的±5%，电压恢复到稳态电压范围时间：<25ms，频率恢复到稳态频率范围时间：<25ms，功率因数：0.8（滞后）~0.95（超前）；并联：采用光纤通讯进行并联，逆变单元不均流度<5%，主从机可自由设定，从机经设置后也可独立运行，在〈50%额定负载下，从机故障输出不停机。每台变流器可以完整地保存最近30天内运行数据记录，每次运行数据记录包括：电源开/关状态显示；每一输出电压、电流、有功功率状态显示；输出频率显示；故障状态显示；该记录可在断电情况下保存10年，并备有RS485专用接口和中文软件；控制器采用32位DSP数字信号处理器。
如图3所示，智能互补接口包括连接所述整流模块的逆变模块，所述逆变模块输出端接所述变流器组输入端，所述逆变模块的正输出端连接有两个二极管支路，所述两个二极管支路分别接外部太阳能发电电源正输出端和外部风能发电电源正输出端，所述太阳能发电电源负输出端和外部风能发电电源负输出端均连接所述逆变模块负输出端。智能互补接口能够在多种输入电能之间进行无缝互补切换，切换时间不大于3ms，也可人工优选切换。
储能装置可采用锂电池、薄膜电池、超级电容等，其浮充使用寿命应达15年以上，核对性充放电次数大于700次，80％放电深度的循环寿命不小于300次，自放电率每月不大于2％，当配电室温度在+5℃——+40℃时仍能满足满负荷供电要求，该电储能装置的维护要简便，当温度在+15℃——+40℃时，无须根据环境温度而调整浮充电压进行温度补偿，确保储能装置的使用寿命和充电量，储能装置不会产生腐蚀气体，且储能装置间接线板、终端接头应选用导电性能优良的材料，并具有防腐蚀措施，且外壳无变型、裂纹及污迹，极性正确，正、负极性及端子有明显标志，便于连接。
如图4所示，能量回馈装置包括三个并联的桥臂和一个电容支路，所述电容支路与所述桥臂并联，所述桥臂包括两个串联的IGBT，所述电容支路与所述桥臂之间接有一个电感，所述电容支路两端分别与所述储能装置输出端连接；三个桥臂接所述负载。图4中，K1-K6为IGBT，L1、L2为电感，C为电容，D1为二极管。能量回馈装置能够将多余电能可控回馈电网或回馈储能系统，回馈电流0-1000A连续可调，能保护因输出端负载的接入或配电系统中断路器动作等引起的过载和电流冲击，防止输入电源的缺相，并对负载突变和短路以及对回馈装置本身和相连的负载和可预测永久性破坏有自保护能力。
Claims (7)
1.一种兆瓦级变流技术研发平台，包括三相交流电源、两个电能计量表、充电装置、整流模块、变流器组，其特征在于，所述三相交流电源与所述充电装置、整流模块连接，第一电能计量表与所述充电装置连接，所述整流模块连接智能互补接口，所述充电装置连接储能装置，所述智能互补接口与所述储能装置、变流器组连接，所述变流器组经波形处理装置连接负载，所述储能装置经能量回馈装置连接所述负载，所述能量回馈装置与第二电能计量表连接。
2.根据权利要求1所述的兆瓦级变流技术研发平台，其特征在于，所述电能计量表型号为ACEL380。
3.根据权利要求1所述的兆瓦级变流技术研发平台，其特征在于，所述充电装置为560V/30A的可控硅充电器。
4.根据权利要求1所述的兆瓦级变流技术研发平台，其特征在于，所述储能装置为锂电池。
5.根据权利要求1所述的兆瓦级变流技术研发平台，其特征在于，所述波形处理装置为LC滤波器。
6.根据权利要求1所述的兆瓦级变流技术研发平台，其特征在于，所述智能互补接口包括连接所述整流模块的逆变模块，所述逆变模块输出端接所述变流器组输入端，所述逆变模块的正输出端连接有两个二极管支路，所述两个二极管支路分别接外部太阳能发电电源正输出端和外部风能发电电源正输出端，所述太阳能发电电源负输出端和外部风能发电电源负输出端均连接所述逆变模块负输出端。
7.根据权利要求1所述的兆瓦级变流技术研发平台，其特征在于，所述能量回馈装置包括三个并联的桥臂和一个电容支路，所述电容支路与所述桥臂并联，所述桥臂包括两个串联的IGBT，所述电容支路与所述桥臂之间接有一个电感，所述电容支路两端分别与所述储能装置输出端连接；三个桥臂接所述负载。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320408010 CN203352262U (zh) | 2013-07-10 | 2013-07-10 | 一种兆瓦级变流技术研发平台 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320408010 CN203352262U (zh) | 2013-07-10 | 2013-07-10 | 一种兆瓦级变流技术研发平台 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203352262U true CN203352262U (zh) | 2013-12-18 |
Family
ID=49752113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320408010 Expired - Lifetime CN203352262U (zh) | 2013-07-10 | 2013-07-10 | 一种兆瓦级变流技术研发平台 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN203352262U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103326453A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-09-25 | 温州大学 | 一种兆瓦级变流技术研发平台 |
-
2013
- 2013-07-10 CN CN 201320408010 patent/CN203352262U/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103326453A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-09-25 | 温州大学 | 一种兆瓦级变流技术研发平台 |
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