一种系统级直流微电网控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种系统级直流微电网控制装置，包括栅极驱动器、升降压斩波电路、电压采集电路、电压分层算法电路和开关表电路。所述分布式电源输出与升压斩波电路输入连接；升压斩波电路输出与负载、升降压斩波电路输入和电压采集电路输入连接；电压采集电路输出与电压分层算法电路输入连接；电压分层算法电路输出与开关表电路输入连接；开关表电路输出与栅极驱动器1输入和栅极驱动器2输入连接；栅极驱动器1输出与升压斩波电路功率管连接；栅极驱动器2输出与升降压斩波电路功率管连接；升降压斩波电路输出与蓄电池连接。本实用新型专利技术是一种系统级直流微电网控制装置，该控制装置采用PI控制与PWM脉宽调制技术，基于直流微电网在运行过程中可能存在的母线电压波动情况，设定电压分层，并制定一份开关表，提出分布式电源、储能系统之间的协调控制方案，并且在仿真实验中验证了该控制装置的可行性。

A system level DC micro grid control device

The utility model discloses a system level DC micro grid control device, which includes a gate driver, a lift and voltage chopper circuit, a voltage acquisition circuit, a voltage stratification algorithm circuit and a switch table circuit. The output of the distributed power supply is connected with the input of the boost chopper circuit, and the output of the boost chopper circuit is connected with the input of the load, the input of the voltage chopper circuit and the voltage acquisition circuit; the output of the voltage acquisition circuit is connected with the voltage stratification algorithm, and the voltage stratification algorithm is connected to the switch table circuit; the switch is connected. The output of the table circuit is connected with the gate drive 1 input and the gate drive 2; the gate driver 1 output is connected to the boost chopper circuit power pipe; the gate driver 2 output is connected with the buck chopper circuit power pipe; the lift voltage chopper circuit is connected to the battery. The utility model is a system level DC micro grid control device. The control device uses PI control and PWM pulse width modulation technology. Based on the potential voltage fluctuation of the busbar in the operation process of the DC microgrid, the voltage stratification is set, and a switch table is set up, and the coordination between the distributed power supply and the energy storage system is proposed. The control scheme is verified and the feasibility of the control device is verified in the simulation experiment.

【技术实现步骤摘要】
一种系统级直流微电网控制装置
本技术专利涉及直流微电网控制
，尤其是涉及一种系统级直流微电网控制装置。
技术介绍
自从电力行业问世以来，人类一直通过化石能源的消耗来生产电能，但是随着社会科技的发展，对电能的需求急剧增加，同时带来的是环境保护问题与能源枯竭危机。但是，在工业科技高度发达的今天，许多清洁能源开始涌现，基于可再生能源兴起的直流微电网已经成为一个高效开发清洁能源和降低环境污染的重要途径，直流微电网的电能由分布式电源产生，由于分布式电源的发电具有周期性的间歇与波动，因此注入直流微电网的实时功率也并不稳定，为了保证直流母线电压的稳定，维持功率的动态平衡，在实际应用场合中常因为某些扰动而导致直流微电网的电压产生波动，如何设计控制方法能使其母线电压保持稳定是当下之急。
技术实现思路
本技术的目的是解决上述直流微电网运行中面临的问题，提供了一种新型直流微电网控制装置。该控制装置采用PI控制与PWM脉宽调制技术，根据直流微电网在运行过程中可能存在的母线电压波动情况，设定电压分层，并制定一份开关表，提出分布式电源、储能系统之间的协调控制方案，并且在仿真实验中验证了该控制装置的可行性。本技术所采用的技术方案是：一种系统级直流微电网控制装置，包括分布式电源、栅极驱动器、升降压斩波电路、电压采集电路、电压分层算法电路和开关表电路。所述分布式电源的输出与升压斩波电路输入连接；升压斩波电路输出与负载、升降压斩波电路输入和电压采集电路输入连接；电压采集电路输出与电压分层算法电路输入连接；电压分层算法电路输出与开关表电路输入连接；开关表电路输出与栅极驱动器1输入和栅极驱动器2输入连接；栅极驱动器1输出与升压斩波电路功率管连接；栅极驱动器2输出与升降压斩波电路功率管连接；升降压斩波电路输出与蓄电池连接。所述的电压采集电路采用霍尔电压传感器CHV-50P。所述的电压分层算法采用80C51单片机控制。所述的开关表电路采用80C51单片机控制。所述的栅极驱动器采用的MIC4423芯片。所述的升压斩波电路与升降压斩波电路由西门子公司的SGW25N120型IGBT晶体管与电感搭建而成。附图说明图1为本技术系统的结构框图图2为本技术系统的实例图图3为本技术系统的电压分层图图4为本技术系统的电压分层算法流程图具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明，该描述仅仅用以解释本技术。如图1所示，一种系统级直流微电网控制装置，包括分布式电源、栅极驱动器、升降压斩波电路、电压采集电路、电压分层算法电路和开关表电路。所述分布式电源的输出与升压斩波电路输入连接；升压斩波电路输出与负载、升降压斩波电路输入和电压采集电路输入连接；电压采集电路输出与电压分层算法电路输入连接；电压分层算法电路输出与开关表电路输入连接；开关表电路输出与栅极驱动器1输入和栅极驱动器2输入连接；栅极驱动器1输出与升压斩波电路功率管连接；栅极驱动器2输出与升降压斩波电路功率管连接；升降压斩波电路输出与蓄电池连接。所述的电压采集电路采用霍尔电压传感器CHV-50P。所述的电压分层算法采用80C51单片机控制。所述的开关表电路采用80C51单片机控制。所述的栅极驱动器采用的MIC4423芯片。所述的升压斩波电路与升降压斩波电路由西门子公司的SGW25N120型IGBT晶体管与电感搭建而成。如图2实例所示，电压采集电路将采集到的母线电压信号输入到电压分层算法电路中，电压分层算法电路输出电压分层编号，然后开关表电路通过查表输出该电压分层编号所对应的的控制信号，控制信号作用于栅极驱动器，驱动相应的斩波电路。如图3所示，以母线电压参考值的5％为间隔，设置4个电压分层临界值，即VH2＝100％Vdc_ref、VH1＝105％Vdc_ref、VL1＝95％Vdc_ref、VL2＝90％Vdc_ref，将母线电压划分为5个控制区域。图4的电压算法流程可以在80C51单片机上实现模/数转换。如表1所示，“1”表示闭合，“0”表示关断。区域1时，处于稳定状态，蓄电池既不充电也不放电；区域2时，母线电压稍微有点高，因此蓄电池开启充电模式；区域3、4时，母线电压过低，因此蓄电池开启放电模式；区域5时，母线电压过高，因此暂时切断分布式电源，开启蓄电池充电模式。这样总能维持直流微电网内的功率平衡，保持母线电压稳定。表1开关表真值表采用电压分层协调控制确保不同工况下直流微电网内有功功率平衡，即分布式电源发出的功率等于负载消耗的功率加上蓄电池吸收的功率，达到稳定母线电压的目的，实现直流微电网“即插即用”的功能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统级直流微电网控制装置，其特征在于：包括分布式电源、栅极驱动器、升降压斩波电路、电压采集电路、电压分层算法电路和开关表电路，所述分布式电源的输出与升压斩波电路输入连接；升压斩波电路输出与负载、升降压斩波电路输入和电压采集电路输入连接；电压采集电路输出与电压分层算法电路输入连接；电压分层算法电路输出与开关表电路输入连接；开关表电路输出与栅极驱动器1输入和栅极驱动器2输入连接；栅极驱动器1输出与升压斩波电路功率管连接；栅极驱动器2输出与升降压斩波电路功率管连接；升降压斩波电路输出与蓄电池连接。

【技术特征摘要】
1.一种系统级直流微电网控制装置，其特征在于：包括分布式电源、栅极驱动器、升降压斩波电路、电压采集电路、电压分层算法电路和开关表电路，所述分布式电源的输出与升压斩波电路输入连接；升压斩波电路输出与负载、升降压斩波电路输入和电压采集电路输入连接；电压采集电路输出与电压分层算法电路输入连接；电压分层算法电路输出与开关表电路输入连接；开关表电路输出与栅极驱动器1输入和栅极驱动器2输入连接；栅极驱动器1输出与升压斩波电路功率管连接；栅极驱动器2输出与升降压斩波电路功率管连接；升降压斩波电路输出与蓄电池连接。2.按照权利要求1所述的一种系统级直流微电网控制装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：马文飞，陈松，王杰，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34