WO2015103907A1 - 一种交直流互通控制电路、微电网及控制方法 - Google Patents

一种交直流互通控制电路、微电网及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2015103907A1
WO2015103907A1 PCT/CN2014/092257 CN2014092257W WO2015103907A1 WO 2015103907 A1 WO2015103907 A1 WO 2015103907A1 CN 2014092257 W CN2014092257 W CN 2014092257W WO 2015103907 A1 WO2015103907 A1 WO 2015103907A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bus
module
switch
nmos transistor
interworking
Prior art date
Application number
PCT/CN2014/092257
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
马化盛
孔鹏远
Original Assignee
深圳桑达国际电源科技有限公司
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 深圳桑达国际电源科技有限公司 filed Critical 深圳桑达国际电源科技有限公司
Publication of WO2015103907A1 publication Critical patent/WO2015103907A1/zh

Links

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
    • H02J5/00—Circuit arrangements for transfer of electric power between ac networks and dc networks
    • 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
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
    • H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/79—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/797—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • 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
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10—The network having a local or delimited stationary reach
    • 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
    • H02J3/34—Arrangements for transfer of electric power between networks of substantially different frequency

Definitions

  • An AC-DC converter, the AC terminal and the DC terminal are respectively connected to the AC bus and the DC bus;
  • the AC end of the rectification inverter module and the AC detection end of the control module are connected to form an AC end of the AC/DC intercom converter, and the DC end of the rectification inverter module is connected to the DC detection end of the control module. Forming a DC end of the AC/DC intercom converter, and the power flow of the control module is connected to the control end to the controlled end of the rectification inverter module;
  • the control module determines the state of the power on the DC bus according to the voltage on the bus capacitor
  • the invention also provides an AC/DC interworking microgrid, comprising a DC bus, an AC bus, a DC power generation module and an AC power generation module; the DC bus is connected to the DC power generation module and a DC load, and the AC bus is connected to the AC power generation Module, AC load and AC mains grid;
  • the monitoring module is configured to collect voltage information and current information of the AC bus and the DC bus.
  • step B the rectifier inverter module stops working, performing step A;
  • the rectification inverter module rectifies the alternating current on the alternating current bus and outputs the same to the DC bus, and performs step A.
  • the AC/DC intercommunication control circuit comprises an AC/DC intercom converter and a bus capacitor, wherein the AC/DC intercom converter comprises a rectification inverter module and a control module; the rectification inverter module and the control module are connected with an AC bus and a DC bus, and a bus bar.
  • the capacitor is connected to the DC bus, and the power flow of the control module is connected to the control end to the controlled end of the rectifier inverter module.
  • a voltage upper limit value V1 and a voltage lower limit value V2 may be set.
  • the second AC end of the rectification inverter module 101, the first AC end and the second AC end of the rectification inverter module 101 form an AC end of the rectification inverter module 101; the second end of the first inductor L1, the first NMOS tube Q1
  • the source, the drain of the third NMOS transistor Q3, the anode of the first diode D1 are connected to the cathode of the third diode D3, the second end of the second inductor L2, and the source of the second NMOS transistor Q2.
  • the AC/DC interworking microgrid provided in this embodiment includes a DC bus 40, an AC bus 30, a DC power generation module 80, and an AC power generation module 60.
  • the DC bus 40 is connected to the DC power generation module 80 and the DC load 70
  • the AC bus 30 is connected to the AC power generation module. 60.
  • the voltage upper limit value V1 and the voltage lower limit value V2 in Embodiment 1 can be employed.
  • the AC/DC interworking microgrid may further include a third switch 140, a fourth switch 150, and a fifth switch 160;
  • the rectification inverter module 101 inverts the DC power on the DC bus 40, and outputs it to the AC bus 30, step S10;
  • the service life of the energy storage module 100 is extended.
  • the second switch 130 is turned off, and the energy storage module 100 stops supplying power;
  • the state of charge of the energy storage module 100 is greater than the upper limit of the charge, the second The switch 130 is turned off and the energy storage module 100 stops charging.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

一种交直流互通控制电路、微电网及控制方法。交直流互通控制电路包括交直流互通变换器（10）与母线电容（20），其中交直流互通变换器（10）包括整流逆变模块（101）和控制模块（102）；整流逆变模块（101）和控制模块（102）均连接交流母线（30）与直流母线（40），母线电容（20）连接直流母线（40），控制模块（102）的电能流向控制端连接整流逆变模块（101）的受控端。在该电路中，控制模块（102）可以根据直流母线（40）的电压大小使整流逆变模块（101）工作于整流状态或逆变状态，将其应用于交直流互通微电网中，结合设定的阈值形成交直流互通控制方法，更可以实现交流母线（30）与直流母线（40）之间电能流向的自动控制，大大提高交直流互通微电网的稳定性。

Description

一种交直流互通控制电路、微电网及控制方法 技术领域
本发明属于电网供电领域，特别涉及一种交直流互通控制电路、微电网及控制方法。
 背景技术
人们日常生活所使用的电脑、电视、LED 照明灯具、变频空调、变频冰箱等用电设备的工作电流均为直流电，而这些工作电流都是通过对交流市电进行整流处理获得。其原因在于现有的电网是采用高压交流电输送电能，这样可以有效减少电能输送过程中的损耗。然而，由于一般居民用电设备多以直流电为主，在将交流电转换为直流电的过程中势必会造成一些电能浪费。
近年来，太阳能电池、燃料电池等新能源越来越普及。在将新能源并入现有的交流电网时，需要将新能源所产生的直流电逆变为交流电。其相比传统交流发电机能源还要再多一次电能转换，造成的电能浪费就更加明显了。
因此，在新能源应用的推动下，交直流微电网获得了一定的发展。这些微电网可以与交流电网协调工作，并适应负载的用电需求，从而避免了多次电能转换所带来的电能浪费。然而，这些微电网仍然存在一些不足的地方，最主要的是由新能源发电系统供电的直流电网具有不稳定性与波动性，而交流电网与直流电网之间又无法实现电能流向的自动控制，导致交直流微电网供电不稳定。
综上所述，现有的交直流微电网存在交流电网与直流电网之间无法自动控制电能流向的问题。
 技术问题
本发明的目的在于提供一种交直流互通控制电路、微电网及控制方法，旨在解决现有的交直流微电网存在交流电网与直流电网之间无法自动控制电能流向的问题。
 技术解决方案
本发明是这样实现的，一种交直流互通控制电路，连接交流母线与直流母线，所述交直流互通控制电路包括：
交直流互通变换器，交流端与直流端分别连接所述交流母线与所述直流母线；
母线电容，连接所述直流母线；
所述交直流互通变换器包括整流逆变模块与控制模块；
所述整流逆变模块的交流端与所述控制模块的交流电检测端共接形成交直流互通变换器的交流端，所述整流逆变模块的直流端与所述控制模块的直流电检测端共接形成所述交直流互通变换器的直流端，所述控制模块的电能流向控制端连接所述整流逆变模块的受控端；
所述控制模块根据所述母线电容上的电压大小判断所述直流母线上的电能状态；
当所述电能状态为过剩状态时，所述控制模块控制所述整流逆变模块对所述直流母线上的直流电进行逆变处理，并输出到所述交流母线上；
当所述电能状态为不足状态时，所述控制模块控制所述整流逆变模块对所述交流母线上的交流电进行整流处理，并输出到所述直流母线上；
当所述电能状态为匹配状态时，所述控制模块控制所述整流逆变模块停止工作。
本发明还提供一种交直流互通微电网，包括直流母线、交流母线、直流发电模块以及交流发电模块；所述直流母线连接所述直流发电模块与直流负载，所述交流母线连接所述交流发电模块、交流负载以及交流市电电网；
所述交直流互通微电网还包括上述的交直流互通控制电路，以及交流监控端与直流监控端分别连接所述交流母线与所述直流母线的监控模块；
所述监控模块用于采集所述交流母线与所述直流母线上的电压信息和电流信息。
本发明还提供一种基于上述的交直流互通微电网的交直流互通控制方法，包括以下步骤：
所述交直流互通控制方法包括以下步骤：
A、所述控制模块判断所述直流母线上的电压值是否处于电压下限值与电压上限值之间，若是则执行步骤B，若否则执行步骤C；
B、所述整流逆变模块停止工作，执行步骤A；
C、所述控制模块判断所述直流母线上的电压值是否大于或等于电压上限值，若是则执行步骤D，若否则执行步骤E；
D、所述整流逆变模块对所述直流母线上的直流电进行逆变处理，并输出到所述交流母线上，执行步骤A；
E、所述整流逆变模块对所述交流母线上的交流电进行整流处理，并输出到所述直流母线上，执行步骤A。
 有益效果
本发明所提供交直流互通控制电路包括交直流互通变换器与母线电容，其中交直流互通变换器包括整流逆变模块和控制模块；整流逆变模块和控制模块均连接交流母线与直流母线，母线电容连接直流母线，控制模块的电能流向控制端连接整流逆变模块的受控端。在该电路中，控制模块可以根据直流母线的电压大小使整流逆变模块工作于整流状态或逆变状态。将其应用于交直流互通微电网中，结合设定的阈值形成交直流互通控制方法，更可以实现交流母线与直流母线之间电能流向的自动控制，大大提高交直流互通微电网的稳定性。
 附图说明
图1是本发明第一实施例所提供的交直流互通控制电路的模块结构图；
图2是本发明第一实施例所提供的整流滤波模块的示例电路结构图；
图3是本发明第二实施例所提供的整流滤波模块的示例电路结构图；
图4是本发明第三实施例所提供的交直流互通微电网的模块结构图；
图5是本发明第四实施例所提供的交直流互通微电网的模块结构图；
图6是本发明第五实施例所提供的交直流互通微电网的模块结构图；
图7是本发明第六实施例所提供的交直流互通控制方法的流程结构图；
图8是本发明第七实施例所提供的交直流互通控制方法的流程结构图；
图9是本发明第七实施例所提供的交直流互通控制方法的流程结构图。
 本发明的实施方式
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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明所提供交直流互通控制电路包括交直流互通变换器与母线电容，其中交直流互通变换器包括整流逆变模块和控制模块；整流逆变模块和控制模块均连接交流母线与直流母线，母线电容连接直流母线，控制模块的电能流向控制端连接整流逆变模块的受控端。解决现有的交直流微电网存在交流电网与直流电网之间无法自动控制电能流向的问题。
实施例1
图1示出了本实施例所提供的交直流互通控制电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
本实施例所提供的交直流互通控制电路连接交流母线30与直流母线40。
具体的，交流母线30可以是交直流互通微电网内的交流电网的传输电能的主导线，其具有较大的电能荷载能力。同样的，直流母线40可以是交直流互通微电网内的直流电网的传输电能的主导线。
具体的，交直流互通控制电路可以包括交直流互通变换器10与母线电容20。
其中，交直流互通变换器10的交流端与直流端分别连接所述交流母线30与所述直流母线40，母线电容20连接所述直流母线40。
在本实施例中，交直流互通控制器可以是指既可以整流工作也可以逆变工作的电力设备，如双向逆变器、逆变器与整流电路的组合设备等。交直流互通控制器可以通过检测直流母线40的电压大小，调整自身的工作状态，包括整流状态、逆变状态以及热备用状态。
其中，整流状态是对交流母线30上的交流电进行整流处理，并输出直流电至直流母线40，其电能流向为交流母线30至直流母线40；逆变状态是对直流母线40上的直流电进行逆变处理，并输出交流电至交流母线30，其电能流向为直流母线40至交流母线30；热备用状态则是既不对交流母线30上的交流电进行整流处理，也不对直流母线40上的直流电进行逆变处理，此时交流母线30与直流母线40之间没有电能流动。
在正常工作的情况下，直流母线40上的电压值是恒定不变的，而在加入母线电容20之后，直流母线40上的电压将跟随直流母线40上所荷载的电能的变化而变化。即当直流母线40上所荷载的电能较少时，直流母线40上的电压值较小；而当直流母线40上所荷载的电能较多时，直流母线40上的电压值也较大。
进一步的，可以设定一电压上限值V1和一电压下限值V2。
当直流母线40上的电压值小于或等于电压下限值V2时，交直流互通变换器10进入整流状态；当直流母线40上的电压值大于或等于电压上限值V1时，交直流互通变换器10进入逆变状态；当直流母线40上的电压值处于电压下限值V2和电压上限值V1之间时，交直流互通变换器10进入热备用状态。
进一步的，电压上限值V1可以为380V，电压下限值V1可以为350V。
进一步的，交直流互通变换器10包括整流逆变模块101与控制模块102。
其中，整流逆变模块101的交流端与控制模块102的交流电检测端共接形成交直流互通变换器10的交流端，整流逆变模块101的直流端与控制模块102的直流电检测端共接形成交直流互通变换器10的直流端，控制模块102的电能流向控制端连接整流逆变模块101的受控端。
在本实施例中，由于增设了母线电容20，使得直流母线40上的电压值直接反映了直流母线40上所荷载的电量，使得控制模块102可以通过检测直流母线40上的电压值判断出直流母线40上的电能是处于的不足状态、过剩状态还是匹配状态，并根据判断结果输出SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation，正弦脉冲宽度调制）控制信号至整流逆变模块101，及时调整整流逆变模块101的工作状态，进而使从交流母线30上输出电能至直流母线40上以弥补其电能的不足，或将过量的电能补偿到交流母线30上以使电网更加稳定，或停止电能输送。
进一步的，控制模块102可以是型号为DSP28012或DSP28035的处理器。
具体的，控制模块102由于需要实现电压检测、PWM控制信号输出的功能，因此需要采用具有模数转换功能、且可编程的控制器。
在本实施例中，整流逆变模块101可以包括：
第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1、第二电感L2、第一NMOS管Q1、第二NMOS管Q2、第三NMOS管Q3、第四NMOS管Q4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3以及第四二极管D4；
第一电容C1的第一端与第一电感L1的第一端共接形成整流逆变模块101第一交流端，第一电容C1的第二端与第二电感L2的第一端共接形成整流逆变模块101的第二交流端，整流逆变模块101的第一交流端与第二交流端组成整流逆变模块101的交流端；第一电感L1的第二端、第一NMOS管Q1的源极、第三NMOS管Q3的漏极、第一二极管D1的阳极共接于第三二极管D3的阴极，第二电感L2的第二端、第二NMOS管Q2的源极、第四NMOS管Q4的漏极、第二二极管D2的阳极共接于第四二极管D4的阴极，第一NMOS管Q1的漏极、第一二极管D1的阴极、第二NMOS管Q2的漏极、第二二极管D2的阴极以及第二电容C2的第一端共接形成整流逆变模块101的第一直流端，第三NMOS管Q3的源极、第三二极管D3的阳极、第四NMOS管Q4的源极、第四二极管D4的阳极以及第二电容C2的第二端共接形成整流逆变模块101的第二直流端，整流逆变模块101的第一直流端与第二直流端组成整流逆变模块101的直流端，第一NMOS管Q1的栅极、第二NMOS管Q2的栅极、第三NMOS管Q3的栅极以及第四NMOS管Q4的栅极组成整流逆变模块101的受控端。
在本实施例中，控制模块102输出的SPWM信号可以为多个，并分别接入第一NMOS管Q1的栅极、第二NMOS管Q2的栅极、第三NMOS管Q3的栅极以及第四NMOS管Q4的栅极，各NMOS管根据所接收到的SPWM信号实现通断，使整流逆变模块101进行整流或逆变操作，或停止工作。
进一步的，如图3所示，母线电容20可以是第三电容C3，第三电容C3的正极和负极分别连接整流逆变模块101的第一直流端和第二直流端。
具体的，第三电容C3可以采用铝电解电容或钽电解电容，其耐压值可以根据直流母线40的最大电压设定。例如，直流母线40的最大电压取380V，母线电容20的耐压值可以取450V。
实施例2
本实施例的实施建立在上述实施例的基础上。
在本实施例中，母线电容20也可以采用无极性电容，并安装于整流逆变模块101内部。
具体的，如图3所示，整流逆变模块101 可以包括：
第一电容C1、第一电感L1、第二电感L2、第一NMOS管Q1、第二NMOS管Q2、第三NMOS管Q3、第四NMOS管Q4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3以及第四二极管D4；第一电容C1的第一端与第一电感L1的第一端共接形成整流逆变模块101第一交流端，第一电容C1的第二端与第二电感L2的第一端共接形成整流逆变模块101的第二交流端，整流逆变模块101的第一交流端与第二交流端组成整流逆变模块101的交流端；第一电感L1的第二端、第一NMOS管Q1的源极、第三NMOS管Q3的漏极、第一二极管D1的阳极共接于第三二极管D3的阴极，第二电感L2的第二端、第二NMOS管Q2的源极、第四NMOS管Q4的漏极、第二二极管D2的阳极共接于第四二极管D4的阴极，第一NMOS管Q1的漏极、第一二极管D1的阴极、第二NMOS管Q2的漏极以及第二二极管D2的阴极共接形成整流逆变模块101的第一直流端，第三NMOS管Q3的源极、第三二极管D3的阳极、第四NMOS管Q4的源极以及第四二极管D4的阳极共接形成整流逆变模块101的第二直流端，整流逆变模块101的第一直流端与第二直流端组成整流逆变模块101的直流端，第一NMOS管Q1的栅极、第二NMOS管Q2的栅极、第三NMOS管Q3的栅极以及第四NMOS管Q4的栅极组成整流逆变模块101的受控端。
母线电容20可以是第四电容C4，第四电容C4的第一端和第二端分别连接整流逆变模块101的第一直流端和第二直流端。
实施例3
本实施例的实施建立在上述实施例的基础上
图4示出了本实施例所提供的交直流互通微电网的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下：
本实施例所提供的交直流互通微电网包括直流母线40、交流母线30、直流发电模块80以及交流发电模块60；直流母线40连接直流发电模块80与直流负载70，交流母线30连接交流发电模块60、交流负载50以及交流市电电网90。
在本实施例中，直流发电模块80可以采用光伏直流发电系统，其由光伏阵列与光伏控制器组成。交流发电模块60可以采用风力发电系统之类的交流发电系统。直流负载70即为直接利用直流电工作的用电器，交流负载50则为直接利用交流电工作的用电器。
进一步的，交直流互通微电网还可以包括上述的交直流互通控制电路。
在本实施例中，交直流互通控制电路采用实施例1中所描述的连接关系，即交直流互通变换器10的交流端与直流端分别连接所述交流母线30与所述直流母线40，母线电容20连接所述直流母线40。
进一步的，交直流互通微电网还可以包括交流监控端与直流监控端分别连接所述交流母线30与所述直流母线40的监控模块110。
在本实施例中，监控模块110可以采用以电子计算机为核心的监控系统及配套软件。用户通过监控模块110，可以远程监控交直流互通微电网的运行状态。具体的，监控模块110可以通过采集交流母线30与直流母线40上的电压信息和电流信息等，直接获取交流母线30与直流母线40上的电压值、电流值，并进一步获取电压与电流的频率值及谐波，以监控各设备的工作状态等。以便在微电网发生异常的情况下，用户可以及时做出反映，避免出现更大的损失。
实施例4
本实施例的实施建立在上述实施例的基础上
在本实施例中，如图5所示，交直流互通微电网还可以包括串接于交流市电电网90与交流母线30之间的第一开关120。
具体的，第一开关120可以采用继电器；其第一端连接交流市电电网90，第一开关120的第二端连接交流母线30，第一开关120的受控端连接控制模块102的电网开关控制端。
在本实施例中，如果交流市电电网90掉电，监控模块110的交流监控端无电压输入，则发出控制信号至第一开关120，使第一开关120断开，从而使交流市电电网90与微电网脱离，进而使微电网独立运行，避免电能流失。
进一步的，交直流互通微电网还包括与直流母线40连接的储能模块100。
在本实施例中，储能模块100可以作为交流市电电网90掉电时的应急电源。具体的，储能模块100可以在交直流互通微电网所产生电能（即交流发电模块60与直流发电模块80所产生的电能）不足以满足交直流互通微电网负载（即交流负载50与直流负载70）的需求时，向交直流互通微电网提供电能；或者在交直流互通微电网所产生电能大于交直流互通微电网负载的需求能量时，通过交直流互通微电网获取电能，进行能量储备，以备使用。
进一步的，交直流互通微电网还包括串接于储能模块100与直流母线40之间的第二开关130；
具体的，第二开关130可以采用继电器；其第一端连接储能模块100，第二开关130的第二端连接直流母线40，第二开关130的受控端连接控制模块102的储能开关控制端。
在本实施例中，交直流互通微电网所产生电能是否满足交直流互通微电网负载的需求直接反映在直流母线40的电压上，监控模块110可以通过监控直流母线40上的电压进行相关的判断。其判断依据可以参照实施例1 中控制模块102的判断，详述如下：
可以采用实施例1中的电压上限值V1和电压下限值V2。
当直流母线40上的电压值小于或等于电压下限值V2时，第二开关130导通，储能模块100向直流母线40供电；当直流母线40上的电压值大于或等于电压上限值V1时，第二开关130导通，储能模块100进入充电状态。
另外，当直流母线40上的电压值处于电压下限值V2和电压上限值V1之间时，第二开关130断开。
进一步的，当储能模块100的荷电状态小于荷电下限值时，第二开关130断开,储能模块100停止供电；当储能模块100的荷电状态大于荷电上限值时，第二开关130断开，储能模块100停止充电。
具体的，储能模块100可以为输出电压为360V锂电池组，其荷电状态上限和荷电状态下限分别可以设定为锂电池组最大储能量的80%和20%。
实施例5
本实施例的实施建立在上述实施例的基础上。
在本实施例中，如图6所示，交直流互通微电网还可以包括第三开关140、第四开关150以及第五开关160；
具体的，第三开关140串接于交流发电模块60与交流母线30之间，第四开关150串接于交流母线30与交直流互通变换器10之间，第五开关160串接于直流发电模块80与直流母线40之间。
在本实施例中，第三开关140、第四开关150以及第五开关160在正常状态下是导通的，当交直流微电网或设备需要检修时，可以断开相应的开关，以保障检修人员与设备的安全。
实施例6
本实施例的实施建立在上述实施例的基础上。
图7示出了本实施例所提供的交直流互通控制方法的流程结构图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
本实施例所提供的交直流互通控制方法包括以下步骤：
S10、控制模块102判断直流母线40上的电压值是否处于电压下限值与电压上限值之间，若是则执行步骤S20，若否则执行步骤S30；
S20、整流逆变模块101停止工作，执行步骤S10；
S30、控制模块102判断直流母线40上的电压值是否大于或等于电压上限值，若是则执行步骤S40，若否则执行步骤S50；
S40、整流逆变模块101对直流母线40上的直流电进行逆变处理，并输出到交流母线30上，执行步骤S10；
S50、整流逆变模块101对交流母线30上的交流电进行整流处理，并输出到直流母线40上，执行步骤S10。
在本实施例中，和实施例1一样，当直流母线40上的电压值小于或等于电压下限值V2时，交直流互通变换器10进入整流状态，即整流逆变模块101对交流母线30上的交流电进行整流处理，并输出到直流母线40上；当直流母线40上的电压值大于或等于电压上限值V1时，交直流互通变换器10进入逆变状态，即整流逆变模块101对直流母线40上的直流电进行逆变处理，并输出到交流母线30上；当直流母线40上的电压值处于电压下限值V2和电压上限值V1之间时，交直流互通变换器10进入热备用状态，即整流逆变模块101停止工作。
实施例7
本实施例的实施建立在上述实施例的基础上
在本实施例中，如图8所示，在执行步骤S10至步骤S50时，交直流互通控制方法还可以包括以下步骤：
S60、监控模块110判断交流市电电网90是否掉电，若是则执行步骤S70；
S70、监控模块110控制第一开关120断开；
S80、监控模块110判断直流母线40上的电压值是否处于电压下限值与电压上限值之间，若是则执行步骤S10，若否则执行步骤S90；
S90、监控模块110调用存储模块，执行步骤S10。
在本实施例中，步骤S60作为一个中断处理的步骤，无论交直流互通微电网处于步骤S10至步骤S50的任意时刻，只要交流市电电网90进入掉电状态，监控模块110将立即执行步骤S70。由于储能模块100可以用于交流市电电网90掉电时的应急电源。因此，在交流市电电网90掉电，监控模块110先控制第一开关120断开，使交直流互通微电网独立工作。若此时直流母线40上的电压值不在电压下限值与电压上限值之间时，说明交直流互通微电网的处于电能过剩或不足的状态，需要调用存储模块来维持交直流互通微电网的稳定。因此，监控模块110可以通过控制第二开关130调用存储模块。
进一步的，如图9所示，步骤S90具体可以包括：
S91、监控模块110检测存储模块的荷电状态是否处于荷电下限值与荷电上限值之间，若是则执行步骤S92，若否则执行步骤S93；
S92、监控模块110控制第二开关130导通，执行步骤S10；
S93、监控模块110控制第二开关130断开，执行步骤S10。
在本实施例中，为了进一步保护储能模块100，延长储能模块100的使用寿命。当储能模块100的荷电状态小于荷电下限值时，第二开关130断开，储能模块100停止供电；当储能模块100的荷电状态大于荷电上限值时，第二开关130断开，储能模块100停止充电。
在本实施例中，将交直流互通控制电路应用于交直流互通微电网中，结合设定的阈值形成交直流互通控制方法，更可以实现交流母线30与直流母线40之间电能流向的自动控制，大大提高交直流互通微电网的稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

  1. 一种交直流互通控制电路，连接交流母线与直流母线，其特征在于，
    所述交直流互通控制电路包括：
    交直流互通变换器，交流端与直流端分别连接所述交流母线与所述直流母线；
    母线电容，连接所述直流母线；
    所述交直流互通变换器包括整流逆变模块与控制模块；
    所述整流逆变模块的交流端与所述控制模块的交流电检测端共接形成交直流互通变换器的交流端，所述整流逆变模块的直流端与所述控制模块的直流电检测端共接形成所述交直流互通变换器的直流端，所述控制模块的电能流向控制端连接所述整流逆变模块的受控端；
    所述控制模块根据所述母线电容上的电压大小判断所述直流母线上的电能状态；
    当所述电能状态为过剩状态时，所述控制模块控制所述整流逆变模块对所述直流母线上的直流电进行逆变处理，并输出到所述交流母线上；
    当所述电能状态为不足状态时，所述控制模块控制所述整流逆变模块对所述交流母线上的交流电进行整流处理，并输出到所述直流母线上；
    当所述电能状态为匹配状态时，所述控制模块控制所述整流逆变模块停止工作。
  2. 如权利要求1所述的交直流互通控制电路，其特征在于，所述整流逆变模块包括：
    第一电容、第二电容、第一电感、第二电感、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管；
    所述第一电容的第一端与所述第一电感的第一端共接形成所述整流逆变模块第一交流端，所述第一电容的第二端与所述第二电感的第一端共接形成所述整流逆变模块的第二交流端，所述整流逆变模块的第一交流端与第二交流端组成所述整流逆变模块的交流端；所述第一电感的第二端、所述第一NMOS管的源极、所述第三NMOS管的漏极、所述第一二极管的阳极共接于所述第三二极管的阴极，所述第二电感的第二端、所述第二NMOS 管的源极、所述第四NMOS管的漏极、所述第二二极管的阳极共接于所述第四二极管的阴极，所述第一NMOS管的漏极、所述第一二极管的阴极、所述第二NMOS管的漏极、所述第二二极管的阴极以及所述第二电容的第一端共接形成所述整流逆变模块的第一直流端，所述第三NMOS管的源极、所述第三二极管的阳极、所述第四NMOS管的源极、所述第四二极管的阳极以及所述第二电容的第二端共接形成所述整流逆变模块的第二直流端，所述整流逆变模块的第一直流端与第二直流端组成所述整流逆变模块的直流端，所述第一NMOS管的栅极、所述第二NMOS管的栅极、所述第三NMOS管的栅极以及所述第四NMOS管的栅极组成所述整流逆变模块的受控端。
  3. 一种交直流互通微电网，包括直流母线、交流母线、直流发电模块以及交流发电模块；所述直流母线连接所述直流发电模块与直流负载，所述交流母线连接所述交流发电模块、交流负载以及交流市电电网；其特征在于：
    所述交直流互通微电网还包括如权利要求1所述的交直流互通控制电路，以及交流监控端与直流监控端分别连接所述交流母线与所述直流母线的监控模块；
    所述监控模块用于采集所述交流母线与所述直流母线上的电压信息和电流信息。
  4. 如权利要求3所述的交直流互通微电网，其特征在于，所述交直流互通微电网还包括串接于所述交流市电电网与所述交流母线之间的第一开关；
    所述第一开关的第一端连接所述交流市电电网，所述第一开关的第二端连接所述交流母线，所述第一开关的受控端连接所述监控模块的电网开关控制端；
    所述第一开关根据所述电网开关控制端输出的信号实现通断。
  5. 如权利要求4所述的交直流互通微电网，其特征在于，所述交直流互通微电网还包括与所述直流母线连接的储能模块；
    所述储能模块根据所述直流母线的电压大小实现充放电。
  6. 如权利要求5所述的交直流互通微电网，其特征在于，所述交直流互通微电网还包括串接于所述储能模块与所述直流母线之间的第二开关；
    所述第二开关的第一端连接所述储能模块，所述第二开关的第二端连接所述直流母线，所述第二开关的受控端连接所述监控模块的；
    所述第二开关根据所述储能开关控制端输出的信号实现通断。
  7. 一种基于权利要求6所述的交直流互通微电网的交直流互通控制方法，其特征在于，所述交直流互通控制方法包括以下步骤：
    A、所述控制模块判断所述直流母线上的电压值是否处于电压下限值与电压上限值之间，若是则执行步骤B，若否则执行步骤C；
    B、所述整流逆变模块停止工作，执行步骤A；
    C、所述控制模块判断所述直流母线上的电压值是否大于或等于电压上限值，若是则执行步骤D，若否则执行步骤E；
    D、所述整流逆变模块对所述直流母线上的直流电进行逆变处理，并输出到所述交流母线上，执行步骤A；
    E、所述整流逆变模块对所述交流母线上的交流电进行整流处理，并输出到所述直流母线上，执行步骤A。
  8. 如权利要求7所述的交直流互通监控方法，其特征在于，在执行步骤A至步骤E时，所述交直流互通控制方法还包括以下步骤：
    F、所述监控模块判断所述交流市电电网是否掉电，若是则执行步骤G；
    G、所述监控模块控制所述第一开关断开；
    H、所述监控模块判断所述直流母线上的电压值是否处于电压下限值与电压上限值之间，若是则执行步骤A，若否则执行步骤I；
    I、所述监控模块调用所述存储模块，执行步骤A。
  9. 如权利要求8所述的交直流互通监控方法，其特征在于，所述步骤I具体包括：
    I1、所述监控模块检测所述存储模块的荷电状态是否处于荷电下限值与荷电上限值之间，若是则执行步骤I2，若否则执行步骤I3
    I2、所述监控模块控制所述第二开关导通，执行步骤A；
    I3、所述监控模块控制所述第二开关断开，执行步骤A。
PCT/CN2014/092257 2014-01-08 2014-11-26 一种交直流互通控制电路、微电网及控制方法 WO2015103907A1 (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410008412.XA CN103762621B (zh) 2014-01-08 2014-01-08 一种交直流互通控制电路、微电网及控制方法
CN201410008412.X 2014-01-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015103907A1 true WO2015103907A1 (zh) 2015-07-16

Family

ID=50529810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2014/092257 WO2015103907A1 (zh) 2014-01-08 2014-11-26 一种交直流互通控制电路、微电网及控制方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN103762621B (zh)
WO (1) WO2015103907A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107453436A (zh) * 2017-09-04 2017-12-08 张家港市泓溢电源科技有限公司 铅酸蓄电池公用母线型设备
CN110504682A (zh) * 2019-08-15 2019-11-26 许继电气股份有限公司 一种高压直流系统交流母线分裂运行跳闸控制方法和装置
EP3660997A1 (en) * 2018-11-30 2020-06-03 Sungrow (Shanghai) Co., Ltd. Medium-high voltage energy conversion system, and control method and controller therefor
CN115102216A (zh) * 2022-07-27 2022-09-23 上海交通大学 一种交直流混合供电电路

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103762621B (zh) * 2014-01-08 2016-09-14 深圳桑达国际电源科技有限公司 一种交直流互通控制电路、微电网及控制方法
CN104065154B (zh) * 2014-06-09 2017-01-25 深圳微网能源管理系统实验室有限公司 一种变频器应急供电系统
CN104518525B (zh) * 2015-01-28 2016-08-17 上海交通大学 交直流混合电网功率变流器的保护控制系统及其控制方法
CN107171370A (zh) * 2017-07-04 2017-09-15 中国石油大学(华东) 一种基于交直流混联母线的低压多源并联供电系统结构
CN108695895A (zh) * 2018-06-26 2018-10-23 山西清新新能源科技有限公司 一种基于微电网的综合能源开发系统及方法
CN112671016B (zh) * 2020-10-19 2023-08-25 平高集团储能科技有限公司 一种基于模块化的移动储能系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030035448A (ko) * 2001-10-31 2003-05-09 엘지전자 주식회사 디지탈 선형화기
CN102005817A (zh) * 2010-09-25 2011-04-06 中国农业大学 基于微电网的不间断电源装置及其调度控制方法
CN102738836A (zh) * 2012-06-26 2012-10-17 中国电力科学研究院 一种交直流混合型微电网系统及其控制方法
CN203071836U (zh) * 2013-01-22 2013-07-17 湖南天佳电子技术有限公司 一种混合微电网系统及其交直流耦合器
CN103762621A (zh) * 2014-01-08 2014-04-30 深圳桑达国际电源科技有限公司 一种交直流互通控制电路、微电网及控制方法
CN203690945U (zh) * 2014-01-08 2014-07-02 深圳桑达国际电源科技有限公司 一种交直流互通控制电路及微电网

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011015502A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Panasonic Electric Works Co Ltd 配電システム
CN102290851B (zh) * 2011-08-15 2014-04-02 许继电源有限公司 一种大规模储能装置及其主电路

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030035448A (ko) * 2001-10-31 2003-05-09 엘지전자 주식회사 디지탈 선형화기
CN102005817A (zh) * 2010-09-25 2011-04-06 中国农业大学 基于微电网的不间断电源装置及其调度控制方法
CN102738836A (zh) * 2012-06-26 2012-10-17 中国电力科学研究院 一种交直流混合型微电网系统及其控制方法
CN203071836U (zh) * 2013-01-22 2013-07-17 湖南天佳电子技术有限公司 一种混合微电网系统及其交直流耦合器
CN103762621A (zh) * 2014-01-08 2014-04-30 深圳桑达国际电源科技有限公司 一种交直流互通控制电路、微电网及控制方法
CN203690945U (zh) * 2014-01-08 2014-07-02 深圳桑达国际电源科技有限公司 一种交直流互通控制电路及微电网

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107453436A (zh) * 2017-09-04 2017-12-08 张家港市泓溢电源科技有限公司 铅酸蓄电池公用母线型设备
EP3660997A1 (en) * 2018-11-30 2020-06-03 Sungrow (Shanghai) Co., Ltd. Medium-high voltage energy conversion system, and control method and controller therefor
US10742131B2 (en) 2018-11-30 2020-08-11 Sungrow (Shanghai) Co., Ltd. Medium-high voltage energy conversion system, and control method and controller therefor
CN110504682A (zh) * 2019-08-15 2019-11-26 许继电气股份有限公司 一种高压直流系统交流母线分裂运行跳闸控制方法和装置
CN115102216A (zh) * 2022-07-27 2022-09-23 上海交通大学 一种交直流混合供电电路
CN115102216B (zh) * 2022-07-27 2024-05-14 上海交通大学 一种交直流混合供电电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN103762621A (zh) 2014-04-30
CN103762621B (zh) 2016-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015103907A1 (zh) 一种交直流互通控制电路、微电网及控制方法
JP5635562B2 (ja) 発電モジュールを含む太陽光発電システム
CN202197226U (zh) 一种基于超级电容的电站直流电源装置
WO2023109262A1 (zh) 一种光储系统以及光储调度方法
CN103580264B (zh) 一种以环网形式供电的直流微网系统
CN102468682A (zh) 一种交直流两用的高压直流电源系统
WO2019031686A1 (ko) 에너지 저장 시스템
CN101304180B (zh) 复合式节能不断电系统及双向转换器模块与电力转换方法
WO2024193320A1 (zh) 一种储能柜和储能系统
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
CN201839195U (zh) 一种交直流两用的高压直流电源系统
CN211209310U (zh) 一种基于逆控一体的三相逆变器
CN214045032U (zh) 一种变电站新型智能直流屏
CN208226548U (zh) 防电压突波的供电保护电路
CN112865669A (zh) 基于光伏发电、电池储能与电网的直流供电方法及系统
WO2012062159A1 (zh) 整合再生能源的屋内节能供电装置
CN207939265U (zh) 一种用于光伏发电、用电智能监测的双路供电系统
CN110445172A (zh) 一种双回路户用型光伏储能系统及其供电方法
KR20200113870A (ko) Lvdc 저압배전 시스템에 적용되는 dc/dc 컨버터
CN206461533U (zh) 一种检修电源输出装置
CN112448465A (zh) 一种基于自身储能电力黑启动的储能供电系统
CN211063409U (zh) 一种适用于消防应急的电源系统
CN217824405U (zh) 一种具有可快速切换功能的ups应急电源
CN205377423U (zh) 一种光伏并联电池整定器
CN109936213B (zh) 一种来电自启动系统和来电自启动的控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14878016

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 29.11.2016)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14878016

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1