一种适用多机并机的电网切换装置

技术领域

本发明涉及电气控制设备，具体涉及一种适用多机并机的电网切换装置。

背景技术

近年来，随着传统化石能源的日益枯竭，以光能为代表的可再生或新能源得到了迅速发展。微电网是在分布式发电基础上形成的一种新型供电方式，以光能发电系统为分布式电源的微电网通过继电器开关接入电网，继电器开关的闭合与断开状态决定了光伏微电网的运行模式。微电网可以连接主电网并网运行，也可以脱离主电网孤岛运行，两种方式是为了更安全可靠的为系统负荷供电。当主网发生故障时，光伏微电网应进行模式切换，保证电网的服务优良性。

在生活和生产中，根据实际应用要求，即使在电网掉电的情况下，市电也需要给家用负载供电。因此供电系统需要改变工作模式，在两种模式的切换过程中，逆变系统以及电网设备的相关环节可能出现较大的电压、电流冲击，这对电网、负载和逆变器都极为不利。这就要求控制系统必须准确、快速地实现两种控制方式的转换，保证在切换时刻，本地负载电压突变尽可能要小，以减少损害，同时并网电流要控制得当，以免过电流对电网设备造成影响。因此，如何快速平滑地进行电网工作模式的切换是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种适用多机并机的电网切换装置，能够实现快速平滑地进行电网工作模式的切换。本发明提供如下技术方案：

一种适用多机并机的电网切换装置，包括：功率变换器，电感模块，继电器、蓄电池系统、光伏阵列以及负载；

所述蓄电池系统、所述光伏阵列均与所述功率变换器连接；

所述功率变换器的直流侧与所述蓄电池、所述太阳能组件连接，交流侧与所述电感模块连接，用于实现直流电与交流电之间的的转化；

所述电感模块的一端与所述功率变换器连接，另一端与所述继电器连接，用于滤除所述功率变换器输出交流电中的谐波，并对输出功率进行均分；

所述继电器模块的一端与所述电感模块连接，另一端连接负载，用于根据所述功率变换器的运行状态主动切换开关状态，进行并离网工作模式的转换。

可选的，所述功率变换器包括双向变流器，光伏逆变器：

所述双向变流器，直流侧与所述蓄电池系统连接，用于实现电能在所述蓄电池系统和电网之间的储存和供给；

所述光伏逆变器，直流侧与所述光伏阵列的输出端连接，用于在离网模式下将输出直流电变换成交流电，并直接向负载供电；其中，所述光伏逆变器采用下垂控制。

可选的，所述双向变流器端口和所述光伏逆变器端口均各自连接所述电感模块，所述电感模块可根据所述功率变换器的数量进行扩增。

可选的，当电网处于有电状态时，电网通过所述双向变流器向所述蓄电池充电，同时通过所述继电器直接向负载供电，此时所述双向变流器处于整流器状态；当电网处于掉电状态时，所述蓄电池向电网供电，所述双变流器处于逆变器状态。

可选的，所述继电器工作于开关互锁状态。

可选的，当电网供电线路的电压幅值处于标准幅值之上时，所述继电器模块的开关连接所述双向变流器，由电网直接向负载供电；当电网供电线路和光伏阵列供电线路的电压幅值均处于标准幅值之下，所述继电器开关与原连接端口保持连接或者处于悬空状态；当电网供电线路的电压幅值处于标准幅值之下，且光伏阵列供电线路的电压幅值处于标准幅值之上时，所述继电器开关与所述双向变流器断开连接，与所述光伏逆变器连接，由光伏阵列向负载供电。

可选的，各个所述光伏阵列和所述蓄电池系统能够独立运行，互不干扰。

有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种计算机硬盘保护装置，具备以下有益效果：

本发明通过电能在蓄电池和电网之间的双向流动，能够实现电网多余电能的回收利用，同时可将所有分布式电源都接入电网中，实现多电源联合运行供电，并通过继电器的开关转换实现并离网模式的平滑切换，从而实现电能的最大应用，结构简单清晰，实用性较强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种适用多机并机的电网切换装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的功率变换器的工作原理图。

实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

如图1所示，一种适用多机并机的电网切换装置，包括：功率变换器1，电感模块2，继电器3、蓄电池系统4、光伏阵列5以及负载；

所述蓄电池系统4、光伏阵列5均与功率变换器1连接；功率变换器1的直流侧与蓄电池4、光伏阵列5连接，交流侧与电感模块2连接，用于实现直流电与交流电之间的的转化；电感模块2的一端与功率变换器1连接，另一端与继电器3连接，用于滤除功率变换器1输出交流电中的谐波，并对输出功率进行均分；继电器3内模块的一端与电感模块2连接，另一端连接负载，用于根据功率变换器1的运行状态主动切换开关状态，进行并离网工作模式的转换。

功率变换器1包括双向变流器11，光伏逆变器12，所述双向变流器11，直流侧与蓄电池系统4连接，用于实现电能在蓄电池系统4和电网之间的双向流动；所述光伏逆变器12，直流侧与光伏阵列5的输出端连接，用于在离网模式下将输出直流电变换成交流电，并直接向负载供电；其中，光伏逆变器采用下垂控制。

在本发明的其他实施例中，上述功率变换器可以根据供电系统实际运行的电源机组数进行增加或减少，实现多机并机供电。

如图2所示，双向变流器11端口和光伏逆变器12端口均各自连接电感模块2，电感模块2可根据功率变换器1的数量进行扩增。

当电网处于有电状态时，电网通过双向变流器11向蓄电池4充电，同时通过继电器2直接向负载供电，此时双向变流器11处于于整流器状态；当电网处于掉电状态时，蓄电池4向电网供电，双向变流器11处于逆变器状态。

其中，继电器3工作于开关互锁状态。当电网供电线路的电压幅值处于标准幅值之上时，继电器模块3的开关连接所述双向变流器11，由电网直接向负载供电；当电网供电线路和光伏阵列供电线路的电压幅值均处于标准幅值之下，继电器3开关与原连接端口保持连接或者处于悬空状态；当电网供电线路的电压幅值处于标准幅值之下，且光伏阵列供电线路的电压幅值处于标准幅值之上时，所述继电器开关与所述双向变流器断开连接，与所述光伏逆变器连接，由光伏阵列向负载供电。

本发明实施例中，各个所述光伏阵列和所述蓄电池系统能够独立运行，互不干扰。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。