一種多源協調控制系統的制作方法

一種多源協調控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種多源協調控制系統，包括光伏發電單元、電池組管理單元、高頻隔離轉換單元、雙向變流單元、三相電網能量流向管理單元、三相輸出單元、控制單元和人機交互單元。本實用新型提供了一種多源協調控制系統，其具備多源協調控制、能量多向流動、可并網運行、可離網運行、可并離網無縫切換功能，符合未來新能源發展趨勢，為解決新能源大規模無序發展所帶來系列問題提供了可能。
【專利說明】一種多源協調控制系統

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于新能源微電網發電【技術領域】，具體涉及一種多源協調控制系統。

【背景技術】
[0002]隨著社會經濟不斷發展和人民生活水平不斷提高，人們對電能質量的要求越來越高，尤其是進入21世紀后，我國電力建設速度加快，電力規模正在不斷迅速擴大。隨著特高壓電網建設和“三華”聯網工程的實施，各級電網電氣聯系日漸緊密，電網運行特性日趨復雜；另一方面，大規模的新能源接入，以分布式電源為單元的微網系統的接入，對電網安全穩定運行的考驗更加突出；在這些新形勢下，對多源與電網之間的協調控制提出了更高要求。多源協調運行控制技術對促進電網與多源協調運行、保障電力系統安全穩定優質經濟運行具有重要意義。
[0003]當前，節能減排、綠色能源、可持續發展成為世界各國關注的焦點，發展智能電網，以可再生能源逐步替代日漸枯竭的石油、煤炭和天然氣等為代表的化石能源，將污染與溫室氣體排放降低到可以接受的程度；實現精確供能、對應供能、互助供能和互補供能，已成為世界電力發展的新趨勢。
[0004]現今由于風電、光伏等間歇性可再生新能源發電的超常規發展，大規模新能源發電并網對電力系統安全穩定運行的影響已經顯現，給電網運行調度帶來了一系列新的挑戰，尤其是分布式發電的大規模接入對傳統電力系統的運行和管理帶來了新的問題，而微網能夠對分布式發電實現有效的整合及靈活、智能的控制，是解決分布式發電并網問題的一種重要的技術手段。微網技術的提出旨在中低壓層面上實現分布式發電技術的靈活、高效應用，解決數量龐大、形式多樣的分布式電源并網運行時的主要問題，同時由于具備一定的能量管理功能，并盡可能維持功率的局部優化與平衡，可有效降低系統運行人員的調度難度。特別聯網型微網的獨立運行模式可以在外部電網故障時繼續向系統中的關鍵負荷供電，提高了用電的安全性和可靠性。在未來，多源協調控制系統及其方法是消納大規模分布式發電系統能量的關鍵措施之一，研制基于多源協調控制系統技術的裝置將為保障大規模新能源發電接入電網發揮著重要作用。
[0005]在新能源發電領域中，新能源消納的主要方式是直接并網方式、光熱轉換方式、直接離網運行方式。直接并網即通過基于電力電子裝置的變流器把來自光伏的能量逆變成和電網電壓同幅、同相的工頻交流電壓直接并網或者再通過升壓隔離變壓器升到更高電壓等級的電網，把能量饋送到大電網中，實現光伏能量的消納。光熱轉換方式即把來自光伏的能量轉換成熱的形式直接利用或者再以蒸汽的形式帶動發電機發電。直接離網方式多見于在電網末梢或者電網電壓不穩、無電區域直接通過光伏發電加離網逆變器給負載供電。
[0006]在電力電子系統裝置中，常見有光伏并網逆變器、離網逆變器、儲能雙向逆變器
[0007]但以上裝置只能在一種模式下工作，多為一種電源供給，如風能、太陽能。輸出負載只有電網或者直接終端用戶，受光照、溫度、風向、電網電壓影響極大，無法為終端用戶提供一個穩定可靠的電源供給，尤其是一些需要不間斷電源供給的重要場所或設備。因此以上裝置無法滿足要求，不能適應未來新能源發展的趨勢。
實用新型內容
[0008]為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種多源協調控制系統，其具備多源協調控制、能量多向流動、可并網運行、可離網運行、可并離網無縫切換功能，符合未來新能源發展趨勢，為解決新能源大規模無序發展所帶來系列問題提供了可能。
[0009]為了實現上述目的，本實用新型采取如下方案:
[0010]本實用新型提供一種多源協調控制系統，包括光伏發電單元、電池組管理單元、高頻隔離轉換單元、雙向變流單元、三相電網能量流向管理單元、三相輸出單元、控制單元和人機交互單元；
[0011]所述光伏發電單元將來自光伏陣列的能量傳遞給高頻隔離轉換單元；
[0012]所述電池組管理單元將儲存在電池組單元中的能量根據負載實際需求向高頻隔離轉換單元傳遞；
[0013]所述高頻隔離轉換單元根據負載實際需求及電池組管理單元電量狀態向電池組管理單元和雙向變流單元分配能量；
[0014]所述雙向變流單元將能量通過三相電網能量流向管理單元傳遞給三相輸出單元，供給三相負載；
[0015]所述控制單元實現對光伏發電單元、電池組管理單元、高頻隔離轉換單元、雙向變流單元以及人機交互單元的統一協調控制；
[0016]所述人機交互單元向用戶和遠端控制中心顯示、傳遞系統實時工作狀態，且通過人機交互單元設定系統工作模式，以適應負載特殊化需求。
[0017]所述光伏發電單元包括光伏陣列和最大功率點追蹤器；所述最大功率點追蹤器通過光伏陣列接口與光伏陣列連接；
[0018]所述光伏陣列接口為IP65防護等級，且為易插拔式，具備漏電保護功能，最大可接16路光伏陣列，便于用戶自由配置光伏陣列及現場安裝；
[0019]所述最大功率點追蹤器將來自光伏陣列的能量以最大功率點追蹤的形式傳遞給高頻隔離轉換單元，同時把電壓穩定在設定范圍以使得高頻隔離轉換單元及光伏陣列配置靈活，穩定可靠工作。
[0020]所述電池組管理單元包括電池組單元和電池組充放電管理單元；所述電池組充放電管理單元通過電池組接口與電池組單元連接；
[0021]所述電池組接口為即插即用型接口，且具有高絕緣特性和高防護等級；
[0022]所述電池組充放電管理單元包括升降壓高頻電感L、高頻可關斷器件Tl、高頻可關斷器件T2和直流支撐電容C ;所述升降壓高頻電感L 一端連接電池組單元，另一端連接高頻可關斷器件Tl，同時連接高頻可關斷器件T2，所述高頻可關斷器件Tl的另一端連接直流支撐電容C的一端，所述高頻可關斷器件T2的另一端連接電池組單元，同時連接直流支撐電容C的另一端。
[0023]所述高頻隔離轉換單元包括低壓直流母線單元、高頻雙向隔離器和高壓直流母線單元;
[0024]所述低壓直流母線單元包括低壓直流母線、直流支撐電容和AD采集器，實現控制光伏陣列或電池組單元的能量向高頻雙向隔離器傳遞；
[0025]所述高頻雙向隔離器包括升壓電路、高頻升降壓電感、高頻逆變電路、降壓電路、高頻整流電路、高頻隔離變壓器、AD采集器，實現將來自低壓直流母線的能量傳遞給高壓直流母線；
[0026]所述高壓直流母線單元包括高壓直流母線、直流支撐電容和AD采集器，實現將來自高頻雙向隔離器的能量傳遞給雙向變流單元，或把來自雙向變流單元的能量傳遞給電池組管理單元。
[0027]所述雙向變流單元包括基于可關斷功率器件的三相全橋單元、LCL濾波器、AD采集器和可關斷功率器件驅動器；所述雙向變流單元實現將來自高頻隔離單元的能量逆變為工頻三相額定電壓為380V的電源，以供給三相輸出單元或三相電網能量流向管理單元；或者將來自三相電網能量流向管理單元的能量整流為600V以上的直流電壓供給高頻隔離轉換單元，進而傳遞給電池組管理單元。
[0028]所述三相電網能量流向管理單元包括能量流向管理及軟啟動單元和三相電網接P ;
[0029]所述能量流向管理及軟啟動單元包括高速電子開關、高速接觸器、軟啟動電阻、交流電壓/電流采集器，實現并離網的快速切換及初始工作的軟啟動；
[0030]所述三相電網接口包括帶漏電保護功能的斷路器和三相交流接頭，實現將來自三相電網的能量傳遞到系統內部，或為系統能量向三相電網傳遞提供通路。
[0031 ] 所述三相輸出單元包括帶漏電保護功能的斷路器和三相交流接口，實現為來自三相電網的能量或者系統內部的能量傳遞到三相負載提供通路。
[0032]所述控制單元包括主控制單元和輔助控制單元；
[0033]所述主控制單元由第一數字處理器、信號調理板、采集板和通訊板組成，實現與電池組管理單元和人機交互單元的通訊；
[0034]所述輔助控制單元由第二數字處理器、信號調理板、采集板、電源板、通訊板組成，實現對雙向變流單元和三相電網能量流向管理單元的控制。
[0035]所述人機交互單元包括高亮顯示屏和多彩全觸控液晶顯示屏，完成對多源協調控制系統工作狀態的顯示，且用于顯示光伏發電單元、電池組管理單元和三相電網能量流向管理單元各自的輸入參數信息、輸出參數信息和故障信息。
[0036]與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于:
[0037]1、多源能量協調控制高效、科學、精確；工作穩定、可靠；并網、離網獨立運行且相互可無縫切換；輸入源兼容性強；適用負載種類多、新能源發電效能利用最優；
[0038]2、最大功率點追蹤單元具有工作頻率高，輸入電壓范圍寬，自適應強，輸出電壓\電流諧波小，最大功率追蹤效率高等特點；
[0039]3、電池組充放電管理單元具備電池降壓充電、升壓放電、恒流充電、恒流放電，能量雙向流動功能，具有工作頻率高、輸入電壓范圍寬、動態響應快，充電電流紋波小，輸出電壓精度高等特點；
[0040]3、雙向變流單元可工作在逆變模式和可控整流模式，具備把來自光伏和電池的能量饋送到負載和電網的功能，也同時具備把來自電網的能量饋送到電池的功能，可在小功率段實現全模塊搭建、大功率段實現單橋臂搭建，超大功率實行單橋臂并聯搭建的模式，具有線路雜散電感小，系統可靠性高、配置靈活、轉換效率高、自身損耗小等優點；
[0041]4、通過高頻雙向隔離單元實現了交直流間的電氣隔離，實現了能量的雙向傳遞，同時通過高頻化的能量傳遞模式，有效提高了能量傳遞效率，大大降低變壓器的體積和重量，為整個多源協調控制系統的小型化、輕量化、低損耗、高絕緣強度提供了保證；
[0042]5、LCL濾波單元內部的兩個高頻電感的磁芯采用新型材料非晶合金，該材料最大優點是磁通密度高、磁導率高，不易飽和，損耗小，高頻化，濾波效果佳；
[0043]6、能量流向管理及軟起動單元通自動根據電網狀態和負載大小快速切換，保證離網時迅速甩掉大電網上的負載，快速無縫切換到離網狀態，為敏感負載提供不間斷電源。電網正常時，能迅速切回并網狀態，為能量利用及饋送提供新的通道，增加敏感負載或重要用電場所冗余備用電源；
[0044]7、主控制單元為實現多源協調控制提供了硬件保證，為實現與電池管理系統，人機交互通訊，后臺中央處理單元及遠端調度中心通訊提供了可能；
[0045]8、輔助控制單元為實現雙向變流單元和能量流向管理及軟啟動單元控制提供了硬件保證，為實現與主控制系統通信，自身工作狀態回復提供了硬件平臺；
[0046]9、人機交互單元(HMI)主要負責顯示多源協調控制系統工作狀態、各個源的輸入、輸出參數信息，故障信息，輸入源參數自定義，人工啟動、停止等功能。為客戶帶來智能化操作感受；
[0047]10、為多源輸入協調控制提供了科學、合理、高效的優化配置；解決了新能源發電受環境、溫度、光照等自然環境所帶來間歇性的問題，最大化的利用新能源發電為客戶提供優質電力感受。為未來新能源發電利用模式提供了一種全新的模式；
[0048]11、輸入源可以是光伏、風能、鋰電池、鉛酸電池，電網；負載可以是三相照明系統，三相加熱系統、三相電機負載、三相中央空調、冰箱、儀器儀表等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]圖1是本實用新型實施例中多源協調控制系統整體結構框圖；
[0050]圖2是本實用新型實施例中多源協調控制系統詳細結構框圖。

【具體實施方式】
[0051]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0052]本實用新型具有極強的創新性、集成度高、功能全；可多源協調運行、能量多向流動、并離網獨立運行、并離網無縫切換、高頻雙向隔離、動態響應速度快等特點；可實現多源協調控制、新能源發電的高效、科學、最優化吸納利用，為重要場所和設備提供不間斷供電需求，實現能量的高效、精準傳遞。整個系統可穩定、可靠工作在并網或離網模式，實現真正意義上的并離網無縫切換功能。同時本發明兼容性強，可與后臺控制中心或電網調度中心交互等優點。可用于一些電網電壓不穩、電網末梢、光照強度較好的區域或者對電網要求不間斷供能較高的設備和場所。具有極大的市場前景和社會效應。
[0053]本實用新型提供一種多源協調控制系統，包括光伏發電單元、電池組管理單元、高頻隔離轉換單元、雙向變流單元、三相電網能量流向管理單元、三相輸出單元、控制單元和人機交互單元；
[0054]所述光伏發電單元將來自光伏陣列的能量傳遞給高頻隔離轉換單元；
[0055]所述電池組管理單元將儲存在電池組單元中的能量根據負載實際需求向高頻隔離轉換單元傳遞；
[0056]所述高頻隔離轉換單元根據負載實際需求及電池組管理單元電量狀態向電池組管理單元和雙向變流單元分配能量；
[0057]所述雙向變流單元將能量通過三相電網能量流向管理單元傳遞給三相輸出單元，供給三相負載；
[0058]所述控制單元實現對光伏發電單元、電池組管理單元、高頻隔離轉換單元、雙向變流單元以及人機交互單元的統一協調控制；
[0059]所述人機交互單元向用戶和遠端控制中心顯示、傳遞系統實時工作狀態，且通過人機交互單元設定系統工作模式，以適應負載特殊化需求。
[0060]所述光伏發電單元包括光伏陣列和最大功率點追蹤器；所述最大功率點追蹤器通過光伏陣列接口與光伏陣列連接；
[0061]所述光伏陣列接口為IP65防護等級，且為易插拔式，具備漏電保護功能，最大可接16路光伏陣列，便于用戶自由配置光伏陣列及現場安裝；
[0062]所述最大功率點追蹤器將來自光伏陣列的能量以最大功率點追蹤的形式傳遞給高頻隔離轉換單元，同時把電壓穩定在設定范圍以使得高頻隔離轉換單元及光伏陣列配置靈活，穩定可靠工作。
[0063]所述電池組管理單元包括電池組單元和電池組充放電管理單元；所述電池組充放電管理單元通過電池組接口與電池組單元連接；
[0064]所述電池組接口為即插即用型接口，且具有高絕緣特性和高防護等級；
[0065]所述電池組充放電管理單元包括高頻電感L、高頻可關斷器件Tl、高頻可關斷器件T2和直流支撐電容C ;所述高頻電感L 一端連接電池組單元，另一端連接高頻可關斷器件Tl，同時連接高頻可關斷器件T2，所述高頻可關斷器件Tl的另一端連接直流支撐電容C的一端，所述高頻可關斷器件T2的另一端連接電池組單元，同時連接直流支撐電容C的另一端。
[0066]高頻電感L的感值在1.5mH?2mH間，磁芯為非晶合金，工作頻率為20KHz，電流為10?50安培。高頻可關斷器件T1、T2內都含N溝通增強型場效應晶體管和反并聯續流二極管；直流支撐電容C為一組電容，可為電解電容也可為薄膜電容。個數在4?10只間，根據負載大小靈活配置。高頻電感L 一端連接電池組單元的正極，另一端接高頻可關斷器件Τ2的漏極，Τ2的源極與電池組單元的負極相連，同時其漏極也和Tl的源極相連，組成橋臂式結構。Tl的漏極與直流支撐電容C的正極相連，直流支撐電容C的負極與Τ2的源極相連。AD采集器處于高頻電感L與電池組單元的連接處，實時采集電池組單元的電壓和電池組充放電時的電流大小。另外一個AD采集器處于直流支撐電容C的正極與Τ2的漏極之間，實時采集支撐電容兩端的電壓及流出或流進Τ2的電流大小。
[0067]所述電池組充放電管理單元將來自電池組單元的能量向高頻隔離轉換單元釋放，或者把來自高頻隔離轉換單元的能量向電池組單元充電，具備電壓升壓、降壓功能，同時具備電流橫流充電、放電功能。
[0068]所述高頻隔離轉換單元包括低壓直流母線單元、高頻雙向隔離器和高壓直流母線單元;
[0069]所述低壓直流母線單元包括低壓直流母線、直流支撐電容和AD采集器，實現控制光伏陣列或電池組單元的能量向高頻雙向隔離器傳遞；
[0070]所述高頻雙向隔離器包括升壓電路、高頻升降壓電感、高頻逆變電路、降壓電路、高頻整流電路、高頻隔離變壓器、AD采集器，實現將來自低壓直流母線的能量傳遞給高壓直流母線；
[0071]所述高壓直流母線單元包括高壓直流母線、直流支撐電容和AD采集器，實現將來自高頻雙向隔離器的能量傳遞給雙向變流單元，或把來自雙向變流單元的能量傳遞給電池組管理單元。
[0072]所述雙向變流單元包括基于可關斷功率器件的三相全橋單元、LCL濾波器、AD采集器和可關斷功率器件驅動器；所述雙向變流單元實現將來自高頻隔離單元的能量逆變為工頻三相額定電壓為380V的電源，以供給三相輸出單元或三相電網能量流向管理單元；或者將來自三相電網能量流向管理單元的能量整流為600V以上的直流電壓供給高頻隔離轉換單元，進而傳遞給電池組管理單元。
[0073]所述三相電網能量流向管理單元包括能量流向管理及軟啟動單元和三相電網接P ;
[0074]所述能量流向管理及軟啟動單元包括高速電子開關、高速接觸器、軟啟動電阻、交流電壓/電流采集器，實現并離網的快速切換及初始工作的軟啟動；
[0075]所述三相電網接口包括帶漏電保護功能的斷路器和三相交流接頭，實現將來自三相電網的能量傳遞到系統內部，或為系統能量向三相電網傳遞提供通路。
[0076]所述三相輸出單元包括帶漏電保護功能的斷路器和三相交流接口，實現為來自三相電網的能量或者系統內部的能量傳遞到三相負載提供通路。
[0077]所述控制單元包括主控制單元和輔助控制單元；
[0078]所述主控制單元由第一數字處理器、信號調理板、采集板和通訊板組成，實現與電池組管理單元和人機交互單元的通訊；
[0079]所述輔助控制單元由第二數字處理器、信號調理板、采集板、電源板、通訊板組成，實現對雙向變流單元和三相電網能量流向管理單元的控制。
[0080]所述人機交互單元包括高亮顯示屏和多彩全觸控液晶顯示屏，完成對多源協調控制系統工作狀態的顯示，且用于顯示光伏發電單元、電池組管理單元和三相電網能量流向管理單元各自的輸入參數信息、輸出參數信息和故障信息。
[0081]光伏發電單元根據負載大小、儲能電池狀態、三相電網情況決定能量饋送方向；
[0082]當三相電網存在，負載功率需求小于光伏所提供最大能量時，若此時電池組單元的能量小于總容量的20%，則光伏陣列的能量一部分通過低壓直流母線單元、高頻雙向隔離器、高壓直流母線單元、雙向變流單元、LCL濾波器、最后通過能量流向管理及軟啟動單元供給三相負載和三相電網。剩余一部分或全部通過電池組充放電管理單元給電池組單元充電。若電池組單元充滿，能量再回饋給三相電網。若光伏能量不足，此時電池組單元的能量低于總容量的20%，負載需求能量則由光伏陣列和三相電網一起提供，其中光伏陣列提供的能量流向如以上描述，三相電網提供的能量通過能量流向管理及軟啟動單元提供給三相負載，三相電網同時通過能量流向管理及軟啟動單元、LCL濾波器、雙向變流單元、高壓直流母線單元、高頻雙向隔離器、低壓直流母線單元、電池組充放電管理單元給電池組單元充電。若電池組單元能量充足，三相負載由電池組單元和光伏陣列一起向三相負載功能。
[0083]當三相電網不存在，負載功率需求小于光伏陣列的能量時，若電池組單元的能量小于總容量的20%，光伏陣列的能量一部分通過高頻雙向隔離器、雙向變流單元供給三相負載，剩余部分通過電池組組充放電管理單元以恒流模式給電池組單元充電。若三相負載需求大于光伏陣列的能量，電池組單元的電量充足時，由光伏陣列和電池組單元一起給三相負載供能，當電池組單元的電量低于20%時，系統持續發出報警信息，經過一段時間(可由客戶自定義設定)系統則停止工作。
[0084]整個系統可為來自光伏或者風能、儲能電池、電網的能量進行科學、高效合理的協調控制，讓能量根據負載實際工況，智能化分配。真正做到無人值守、新能源高效利用、持續、不間斷供能。為解決新能源發電本身受環境、溫度、光照等自然情況所帶來的間歇性問題提供了一種全新的解決模式，為終端用電戶帶來全新的用電感受。可為企業創造巨大的經濟和社會效益。
[0085]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制，所屬領域的普通技術人員參照上述實施例依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，這些未脫離本實用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本實用新型的權利要求保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種多源協調控制系統，其特征在于:所述系統包括光伏發電單元、電池組管理單元、高頻隔離轉換單元、雙向變流單元、三相電網能量流向管理單元、三相輸出單元、控制單元和人機交互單元； 所述光伏發電單元將來自光伏陣列的能量傳遞給高頻隔離轉換單元； 所述電池組管理單元將儲存在電池組單元中的能量根據負載實際需求向高頻隔離轉換單元傳遞； 所述高頻隔離轉換單元根據負載實際需求及電池組管理單元電量狀態向電池組管理單元和雙向變流單元分配能量； 所述雙向變流單元將能量通過三相電網能量流向管理單元傳遞給三相輸出單元，供給三相負載； 所述控制單元實現對光伏發電單元、電池組管理單元、高頻隔離轉換單元、雙向變流單元以及人機交互單元的統一協調控制； 所述人機交互單元向用戶和遠端控制中心顯示、傳遞系統實時工作狀態，且通過人機交互單元設定系統工作模式，以適應負載需求。
2.根據權利要求1所述的多源協調控制系統，其特征在于:所述光伏發電單元包括光伏陣列和最大功率點追蹤器；所述最大功率點追蹤器通過光伏陣列接口與光伏陣列連接； 所述光伏陣列接口為IP65防護等級，且為易插拔式，具備漏電保護功能，最大可接16路光伏陣列，便于用戶自由配置光伏陣列及現場安裝； 所述最大功率點追蹤器將來自光伏陣列的能量以最大功率點追蹤的形式傳遞給高頻隔離轉換單元，同時把電壓穩定在設定范圍以使得高頻隔離轉換單元及光伏陣列配置靈活，穩定可靠工作。
3.根據權利要求1所述的多源協調控制系統，其特征在于:所述電池組管理單元包括電池組單元和電池組充放電管理單元；所述電池組充放電管理單元通過電池組接口與電池組單元連接； 所述電池組接口為即插即用型接口，且具有高絕緣特性和高防護等級； 所述電池組充放電管理單元包括升降壓高頻電感L、高頻可關斷器件Tl、高頻可關斷器件T2和直流支撐電容C ;所述升降壓高頻電感L 一端連接電池組單元，另一端連接高頻可關斷器件Tl，同時連接高頻可關斷器件T2，所述高頻可關斷器件Tl的另一端連接直流支撐電容C的一端，所述高頻可關斷器件T2的另一端連接電池組單元，同時連接直流支撐電容C的另一端。
4.根據權利要求1-3任一所述的多源協調控制系統，其特征在于:所述高頻隔離轉換單元包括低壓直流母線單元、高頻雙向隔離器和高壓直流母線單元； 所述低壓直流母線單元包括低壓直流母線、直流支撐電容和AD采集器，實現控制光伏陣列或電池組單元的能量向高頻雙向隔離器傳遞； 所述高頻雙向隔離器包括升壓電路、高頻升降壓電感、高頻逆變電路、降壓電路、高頻整流電路、高頻隔離變壓器、AD采集器，實現將來自低壓直流母線的能量傳遞給高壓直流母線； 所述高壓直流母線單元包括高壓直流母線、直流支撐電容和AD采集器，實現將來自高頻雙向隔離器的能量傳遞給雙向變流單元，或把來自雙向變流單元的能量傳遞給電池組管理單元。
5.根據權利要求1所述的多源協調控制系統，其特征在于:所述雙向變流單元包括基于可關斷功率器件的三相全橋單元、LCL濾波器、AD采集器和可關斷功率器件驅動器；所述雙向變流單元實現將來自高頻隔離單元的能量逆變為工頻三相額定電壓為380V的電源，以供給三相輸出單元或三相電網能量流向管理單元；或者將來自三相電網能量流向管理單元的能量整流為600V以上的直流電壓供給高頻隔離轉換單元，進而傳遞給電池組管理單J L.ο
6.根據權利要求1或5所述的多源協調控制系統，其特征在于:所述三相電網能量流向管理單元包括能量流向管理及軟啟動單元和三相電網接口； 所述能量流向管理及軟啟動單元包括高速電子開關、高速接觸器、軟啟動電阻、交流電壓/電流采集器，實現并離網的快速切換及初始工作的軟啟動； 所述三相電網接口包括帶漏電保護功能的斷路器和三相交流接頭，實現將來自三相電網的能量傳遞到系統內部，或為系統能量向三相電網傳遞提供通路。
7.根據權利要求1所述的多源協調控制系統，其特征在于:所述三相輸出單元包括帶漏電保護功能的斷路器和三相交流接口，實現為來自三相電網的能量或者系統內部的能量傳遞到三相負載提供通路。
8.根據權利要求1所述的多源協調控制系統，其特征在于:所述控制單元包括主控制單元和輔助控制單元； 所述主控制單元由第一數字處理器、信號調理板、采集板和通訊板組成，實現與電池組管理單元和人機交互單元的通訊； 所述輔助控制單元由第二數字處理器、信號調理板、采集板、電源板和通訊板組成，實現對雙向變流單元和三相電網能量流向管理單元的控制。
9.根據權利要求8所述的多源協調控制系統，其特征在于:所述第一數字處理器采用型號為TMS320F28335ZHHA的芯片，所述第二數字處理器采用型號為TMS320F2406APZA的芯片。
10.根據權利要求1所述的多源協調控制系統，其特征在于:所述人機交互單元包括高亮顯示屏和多彩全觸控液晶顯示屏，完成對多源協調控制系統工作狀態的顯示，且用于顯示光伏發電單元、電池組管理單元和三相電網能量流向管理單元各自的輸入參數信息、輸出參數信息和故障信息。
【文檔編號】H02J3/38GK204230929SQ201420638589
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】郭文明, 陳雷, 蘭越前 申請人:國家電網公司, 國網智能電網研究院, 中電普瑞科技有限公司