一种微网变流储能装置制造方法及图纸

一种微网变流储能装置，属于新能源发电及其能量管理领域。包括：光伏阵列、最大功率跟踪电路、六开关单相逆变器、并网滤波器、微电网交流电源、组储能变换器、微电网储能蓄电池组、电流检测单元、电压检测单元、逆变器驱动单元、驱动单元和微处理器。本装置可实现光伏转换电能并入电网，可向电网注入无功，维持电压稳定。储能部分采用两个双向电流型BOOST变换器组成的四象限DC/AC变换器，相比传统变流器，具有开关器件少，电压输出范围宽，SPWM调制简单等优点。采用的六开关单相逆变器具有优异的共模电压输出特性，抑制了泄露电流对电网侧的影响，避免了大规模分布式并网时泄露电流对电网继电保护灵敏度、计量装置精度和磁性元件铁芯饱和等的危害。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及新能源发电及其能量管理领域，具体涉及一种微网变流储能装置。
技术介绍
太阳能因其安全可靠,能就地开发利用,取之不尽、用之不竭、不污染环境和不破坏生态平衡等优点成为目前广泛研究和利用的新能源之一。受国家政策和经济效益的驱动，越来越多的分布式光伏发电系统并入电网，尤其是家用屋顶光伏发电等中小功率系统。大规模的光伏发电系统的接入，给电网运行带来了一些问题。小功率并网系统往往采用系统成本低、体积小的非隔离型逆变结构，尤其是单相全桥型逆变器，这类非隔离型逆变器存在输出共模电压特性差、对地泄露电流高等缺点，向电网侧注入谐波，同时泄露电流严重影响了继电保护装置的动作灵敏度，影响计量装置的精度，甚至会造成电网内磁性材料和设备的铁芯饱和等问题。另外，大规模分布式光伏发电系统的接入，也给电网能量管理带来了挑战，间歇式的分布式电源对局部微电网的电压稳定性造成影响，为实现能量的优化调度，达到分布式电源削峰填谷的作用，需要在微电网中布置储能装置。现有中小功率并网系统的储能装置大多设置在直流母线侧，容量小、能量转换效率低，同时分散式布置不利于能量统一管理。本技术提供一种微网变流储能装置，该装置的储能部分采用直连微网交流侧形式，降低了能量转换损耗，同时不受限于微电源的地理位置，可在微电网适当位置进行布置，便于统一能量管理。储能部分采用两个双向电流型BOOST变换器组成的DC/AC变换器，相比传统变流器，具有开关器件少，电压输出范围宽，SPWM调制简单等优点。装置的并网逆变部分采用六开关单相逆变器，是在传统单相全桥逆变器基础上增加两个开关器件，使得逆变器自然续流状态的通道可控，不受反并联二极管的恢复时间影响，不仅可以向电网注入有功功率，同时可以实现无功功率的可控注入，以维持微电网系统电压稳定，六开关单相逆变器输出的共模电压在开关器件的全导通周期内能够维持恒定(为直流母线电压一半)，极大程度上抑制了对地泄露电流对电网的影响，同时逆变器能够实现+Vdc、0、-Vdc三电平逆变输出。在分布式电源和微电网应用领域具有广阔的应用前景。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术公开了一种测绘仪器用支架，用于解决减少测绘仪器用支架运输时所占空间，实现灵活可拆卸，降低运输难度等问题；本技术通过以下技术方案予以实现：一种微网变流储能装置，它包括：光伏阵列、最大功率跟踪电路、六开关单相逆变器、并网滤波、微电网交流电源、A组储能变换器、B组储能变换器、微电网储能蓄电池组、MPPT驱动单元、电流检测单元、电压检测单元、逆变器驱动单元、A组储能变换器驱动单元、B组储能变换器驱动单元和微处理器，所述光伏阵列将光照转换为直流电压输入到最大功率跟踪电路，MPPT驱动单元控制最大功率跟踪电路中开关器件导通占空比，进而追踪光伏阵列的最大功率点，输出的直流电压供六开关单相逆变器进行逆变，逆变得到的PWM交流电压经并网滤波器滤波后得到与微电网交流电源相位相同频率一致的正弦交流电压并网，微电网储能蓄电池组通过A组储能变换器和B组储能变换器并接在微电网交流侧。优选的，所述A组储能变换器驱动单元和B组储能变换器驱动单元分别控制变换器中功率开关器件的导通和关断状态，既可以实现从交流侧整流充电储能，又能够从蓄电池侧逆变放电供交流微电网。优选的，所述六开关单相逆变器是在传统单相全桥逆变器基础上增加两个开关器件，使得逆变器自然续流状态的通道可控，不受反并联二极管的恢复时间影响，不仅可以向电网注入有功功率，同时可以实现无功功率的可控注入，以维持微电网系统电压稳定，六开关单相逆变器输出的共模电压在开关器件的全导通周期内能够维持恒定(为直流母线电压一半)，极大程度上抑制了对地泄露电流对电网的影响，逆变器驱动单元采用单极性PWM调制，使得六开关单相逆变器具有良好的差模电压抑制特性，同时逆变器能够实现+Vdc、0、-Vdc三电平逆变输出。优选的，所述微电网储能蓄电池组通过A组储能变换器和B组储能变换器组成的储能部分直接连接在微电网交流侧，能够四象限运行，可与交流微电网直接进行能量转换，无需增加中间能量转换环节，降低能量转换损耗。优选的，所述A组储能变换器和B组储能变换器电路结构一致，均为双向电流型BOOST变换器，由直流电压源输入、一个滤波电感、一个滤波输出电容、和两个功率开关管以及两个续流二极管组成，它们分别产生一个具有直流偏置的正弦波单极性电压输出；A组储能变换器驱动单元和B组储能变换器驱动单元通过PWM调制使两个变换器输出电压相位互差180°，由于微网交流电源跨接在两个变换器之间，变换器分别输出的直流偏置电压在微网交流电源端将相互抵消,产生一个双极性的交流电压输出。本技术的有益效果为：本技术不仅能够实现光伏转换电能并入电网，同时并网功率因数可调，可向电网注入无功，维持电压稳定，同时储能部分直接连在交流侧，无需能量中间转换环节，提高系统整体效率。采用的六开关单相逆变器具有优异的共模电压输出特性和差模电压输出特性，极大程度的抑制了泄露电流对电网侧的影响，避免了大规模分布式并网时泄露电流对电网继电保护灵敏度、计量装置精度和磁性元件铁芯饱和等的危害。储能装置采用两个双向电流型BOOST变换器组成的四象限DC/AC变换器，相比传统变流器，所用开关器件少，电压输出范围宽，SPWM调制简单等优点，在微电网应用领域具有广阔的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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是本技术的连接结构示意图；图中的标号分别代表：1、光伏阵列；2、最大功率跟踪电路；3、六开关单相逆变器；4、并网滤波器；5、微电网交流电源；6、A组储能变换器；7、B组储能变换器；8、微电网储能蓄电池组；9、MPPT驱动单元；10、电流检测单元；11、电压检测单元；12、逆变器驱动单元；13、A组储能变换器驱动单元；14、B组储能变换器驱动单元；15、和微处理器。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。一种微网变流储能装置，它包括：光伏阵列、最大功率跟踪电路、六开关单相逆变器、并网滤波、微电网交流电源、A组储能变换器、B组储能变换器、微电网储能蓄电池组、MPPT驱动单元、电流检测单元、电压检测单元、逆变器驱动单元、A组储能变换器驱动单元、B组储能变换器驱动单元和微处理器，所述光伏阵列将光照转换为直流电压输入到最大功率跟踪电路，MPPT驱动单元控制最大功率跟踪电路中开关器件导通占空比，进而追踪光伏阵列的最大功率点，输出的直流电压供六开关单相逆变器进行逆变，逆变得到的PWM交流电压经并网滤波器滤波后得到与微电网交流电源相位相同频率一致的正弦交流电压并网，微电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微网变流储能装置，它包括：光伏阵列(1)、最大功率跟踪电路(2)、六开关单相逆变器(3)、并网滤波器(4)、微电网交流电源(5)、A组储能变换器(6)、B组储能变换器(7)、微电网储能蓄电池组(8)、MPPT驱动单元(9)、电流检测单元(10)、电压检测单元(11)、逆变器驱动单元(12)、A组储能变换器驱动单元(13)、B组储能变换器驱动单元(14)和微处理器(15)，所述光伏阵列(1)将光照转换为直流电压输入到最大功率跟踪电路(2)，MPPT驱动单元(9)控制最大功率跟踪电路(2)中开关器件导通占空比，进而追踪光伏阵列的最大功率点，输出的直流电压供六开关单相逆变器(3)进行逆变，逆变得到的PWM交流电压经并网滤波器(4)滤波后得到与微电网交流电源(5)相位相同频率一致的正弦交流电压并网，微电网储能蓄电池组(8)通过A组储能变换器(6)和B组储能变换器(7)并接在微电网交流侧。

【技术特征摘要】
1.一种微网变流储能装置，它包括：光伏阵列(1)、最大功率跟踪电路(2)、六开关单相逆变器(3)、并网滤波器(4)、微电网交流电源(5)、A组储能变换器(6)、B组储能变换器(7)、微电网储能蓄电池组(8)、MPPT驱动单元(9)、电流检测单元(10)、电压检测单元(11)、逆变器驱动单元(12)、A组储能变换器驱动单元(13)、B组储能变换器驱动单元(14)和微处理器(15)，所述光伏阵列(1)将光照转换为直流电压输入到最大功率跟踪电路(2)，MPPT驱动单元(9)控制最大功率跟踪电路(2)中开关器件导通占空比，进而追踪光伏阵列的最大功率点，输出的直流电压供六开关单相逆变器(3)进行逆变，逆变得到的PWM交流电压经并网滤波器(4)滤波后得到与微电网交流电源(5)相位相同频率一致的正弦交流电压并网，微电网储能蓄电池组(8)通过A组储能变换器(6)和B组储能变换器(7)并接在微电网交流侧。2.根据权利要求1所述的一种微网变流储能装置，其特征在于：所述A组储能变换器驱动单元(13)和B组储能变换器驱动单元(14)分别控制变换器中功率开关器件的导通和关断状态，既可以实现从交流侧整流充电储能，又能够从蓄电池侧逆变放电供交流微电网。3.根据权利要求1所述的一种微网变流储能装置，其特征在于：所述六开关单相逆变器(3)是在传统单相全桥逆变器基础上增加两个开关器件，使得逆变器自然续流状态的通道可控，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静，董苏，王诗兵，韩波，王峰，王戴木，
申请(专利权)人：阜阳师范学院，
类型：新型
国别省市：安徽;34