一种用于微电网的主动功率平衡装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于微电网的主动功率平衡装置，包括主动功率平衡主电路、检测电路和控制电路；主动功率平衡主电路包括结构和参数完全相同的A相逆变器、B相逆变器和C相逆变器、三组结构和参数完全相同的隔离变压器和连接滤波电感、并联连接且数目可调的双有源桥式变换器；检测电路包括电流互感器、电压互感器、锁频环和数据采集模块；控制电路包括A相逆变器、B相逆变器、C相逆变器的功率平衡控制模块和双有源桥式变换器高压侧的直流电压控制模块。本实用新型专利技术能够同时实现微电网间的功率平衡分配，不平衡交流微电网中三相DG的三相输出功率平衡以及电压质量的改善，保证不平衡交直流互联微电网的可靠、高效运行。

【技术实现步骤摘要】
一种用于微电网的主动功率平衡装置
本技术涉及输配电
，尤其是涉及一种用于微电网的主动功率平衡装置。
技术介绍
日益增长的能源需求以及越来越高的供电可靠性、安全性和灵活性要求，加上对环境污染和气候变化的担忧，驱使着现代电力系统朝着分布式发电方向发展。微电网作为一种特殊的分布式发电系统将在未来智能电网中扮演着极为关键的角色。这种微电网系统既能并网运行也能孤岛运行，能够提供安全、灵活、可靠的供电以及高质量、多样化的电能服务。在微电网中，分布式发电系统(DG，DistributedGeneration)通常通过电力电子变换器装置接入微电网。电力电子变换器的主要任务之一就是控制功率的输出。准确协调地控制负载功率在DG间的分配是微电网正常运行的关键之一。交直流混合互联微电网的功率平衡控制是当前研究的热点。目前，交直流混合微电网的研究中，交流微电网主要考虑单相系统或者三相平衡系统。然而，在实际交流微电网中，三相DG和单相DG系统广泛并存，三相负载和单相负载也广泛并存，且渗透率越来越高，且DG和负载的安装容量及其安装位置由用户自身决定，所以交流微电网系统往往是不平衡系统，各相DG容量和负载需求不均衡。这造成系统三相DG输出功率不平衡，系统电压质量差，严重影响系统运行可靠性和可再生能源高效集成和利用。目前的研究只解决了微电网中DG均为三相DG的系统功率平衡问题，没有解决同时含有三相DG和单相DG的不平衡系统，特别是不平衡交直流互联微电网系统的功率平衡问题。以上这些都要求研制出一种能够用于不平衡交直流互联微电网实现微电网间和不平衡交流微电网内部三相DG功率平衡的主动功率平衡装置，以便保证系统可靠运行和可再生能源高效集成利用。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种用于微电网的主动功率平衡装置，能够同时实现微电网间的功率平衡分配，不平衡交流微电网中三相DG的三相输出功率平衡以及电压质量的改善，保证不平衡交直流互联微电网的可靠、高效运行。本技术的一个实施例提供了一种用于微电网的主动功率平衡装置，应用于不平衡交直流互联微电网，其特征在于，所述装置包括主动功率平衡主电路、检测电路和控制电路；所述主动功率平衡主电路包括结构和参数完全相同的A相逆变器、B相逆变器和C相逆变器、三组结构和参数完全相同的隔离变压器和L型连接滤波电感、并联连接且数目可调节的双有源桥式变换器；所述检测电路包括电流互感器、电压互感器、锁频环和数据采集模块；所述控制电路包括所述A相逆变器、所述B相逆变器、所述C相逆变器的功率平衡控制模块和所述双有源桥式变换器高压侧的直流电压控制模块。本技术实施例的用于微电网的主动功率平衡装置，至少具有如下有益效果：能够同时实现微电网间的功率平衡分配，不平衡交流微电网中三相DG的三相输出功率平衡以及电压质量的改善，保证不平衡交直流互联微电网的可靠、高效运行。根据本技术的另一些实施例的用于微电网的主动功率平衡装置，所述主动功率平衡控制装置的一端通过三相交流塑壳断路器与不平衡交流微电网公共连接点母线连接，所述主动功率平衡控制装置的另一端通过直流断路器与直流微电网公共连接点母线连接；所述A相逆变器、所述B相逆变器和所述C相逆变器的高压直流侧连接在一起；所述双有源桥式变换器的一端与逆变器高压直流母线连接，所述双有源桥式变换器的另一端与所述直流微电网公共连接点母线连接；所述A相逆变器、所述B相逆变器、所述C相逆变器分别由数目可调节的单相桥式逆变电路并联组成；三组所述隔离变压器的一端分别与所述A相逆变器、所述B相逆变器、所述C相逆变器的交流侧连接，三组所述隔离变压器的另一端构成三相四线制系统端口，接至所述不平衡交流微电网公共连接点母线；所述双有源桥式变换器的高压侧和低压侧均为并联连接。附图说明图1是本技术实施例中用于微电网的主动功率平衡装置的一具体实施例结构示意图；图2是本技术实施例中用于微电网的主动功率平衡装置的另一具体实施例结构示意图；图3是本技术实施例中检测电路的一具体实施例结构示意图；图4是本技术实施例中用于微电网的主动功率平衡装置的通信拓扑连接图。其中，1——不平衡交流微电网，2——不平衡交流微电网公共连接点母线，3——主动功率平衡装置，4——直流微电网，5——直流微电网公共连接点母线，6——直流微电网负载，7——直流微电网的分布式发电，8——直流断路器，9——三相交流塑壳断路器，10——不平衡交流微电网三相负载，11——不平衡交流微电网三相DG，12——不平衡交流微电网C相负载，13——不平衡交流微电网C相DG，14——不平衡交流微电网B相负载，15——不平衡交流微电网B相DG，16——不平衡交流微电网A相负载，17——不平衡交流微电网A相DG，18——单相塑壳断路器，19——主动功率平衡装置主电路，20——主动功率平衡装置的控制电路，21——主动功率平衡装置的检测电路；22——连接滤波电感，23——隔离变压器，24——A相逆变器，25——主动功率平衡装置高压侧直流母线电容，26——构成A相逆变器主电路的单相逆变器主电路，27——双有源桥式DC/DC变换器，28——双有源桥式DC/DC主电路结构，29——主动功率平衡装置的高压侧直流母线电压检测模块，30——主动功率平衡装置的低压侧直流接口(通过CB2连接至直流微电网PCC母线)，31——交流微电网PCC母线频率和直流微电网PCC母线直流电压检模块，32——C相逆变器，33——构成C相逆变器主电路的单相逆变器主电路，34——构成B相逆变器主电路的单相逆变器主电路，35——B相逆变器，36——主动功率平衡装置的交流侧接口(通过CB1连接至不平衡交流微电网PCC母线)；37——被选为与主动功率平衡装置通信的交流微电网的三相DG，38——微电网中的DG，39——直流电压控制模块，40——功率平衡控制模块，41——电压互感器，42——通信线路，43——不平衡交流微电网内三相DG输出有功和无功功率平衡的控制算法模块，44——电流互感器，45——逆变器高压侧直流母线，46——被选为与主动功率平衡装置通信的直流微电网的DG，47——微电网内部通信拓扑链接，48——微电网间通信拓扑链接。具体实施方式以下将结合实施例对本技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于微电网的主动功率平衡装置，应用于不平衡交直流互联微电网，其特征在于，所述装置包括主动功率平衡主电路、检测电路和控制电路；/n所述主动功率平衡主电路包括结构和参数完全相同的A相逆变器、B相逆变器和C相逆变器、三组结构和参数完全相同的隔离变压器和L型连接滤波电感、并联连接且数目可调节的双有源桥式变换器；/n所述检测电路包括电流互感器、电压互感器、锁频环和数据采集模块；/n所述控制电路包括所述A相逆变器、所述B相逆变器、所述C相逆变器的功率平衡控制模块和所述双有源桥式变换器高压侧的直流电压控制模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于微电网的主动功率平衡装置，应用于不平衡交直流互联微电网，其特征在于，所述装置包括主动功率平衡主电路、检测电路和控制电路；
所述主动功率平衡主电路包括结构和参数完全相同的A相逆变器、B相逆变器和C相逆变器、三组结构和参数完全相同的隔离变压器和L型连接滤波电感、并联连接且数目可调节的双有源桥式变换器；
所述检测电路包括电流互感器、电压互感器、锁频环和数据采集模块；
所述控制电路包括所述A相逆变器、所述B相逆变器、所述C相逆变器的功率平衡控制模块和所述双有源桥式变换器高压侧的直流电压控制模块。


2.根据权利要求1所述的一种用于微电网的主动功率平衡装置，其特征在于，所述主动功率平衡控制装置的一端通过三相交流塑壳断...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宏斌，周建国，许银亮，仪忠凯，杨仑，王黎明，
申请(专利权)人：清华伯克利深圳学院筹备办公室，
类型：新型
国别省市：广东;44