并网电源逆变装置及其电网系统的制作方法

文档序号:7396969阅读:197来源:国知局
并网电源逆变装置及其电网系统的制作方法
【专利摘要】并网电源逆变装置,整流模块(10)可将微电网的电压整流为一个直流电压。斩波模块(20)可将直流电压斩波为一个方波电压。正弦滤波模块(30)可将方波电压滤波为一个正弦电压。变压模块(40)可将正弦电压变压后输出一个可输入电网的转换电压。可控开关模块(50)可导通或截止输入至电网的转换电压。第一电压测量模块(60)可输出一个第一电压信号。第二电压测量模块(70)可输出一个第二电压信号。同期指示模块(80)可输出一个代表电网电压与转换电压是否同期的同期指示信号。本实用新型还提供了一种电网系统,它包括一个电网、复数个微电网和复数个并网电源逆变装置。并网电源逆变装置可将微电网的电压转换为输入至电网的转换电压。
【专利说明】并网电源逆变装置及其电网系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电源逆变装置,尤其涉及微电网与电网并网时,用于微电网电能转换的电源逆变装置。本实用新型还提供了使用上述并网电源逆变装置的电网系统。
【背景技术】
[0002]供电系统中,由于微电网输出电能的电压和频率的波动,无法直接并网至电网。实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种并网电源逆变装置,使得微电网输出的电能转换为符合电网标准的电能。
[0004]本实用新型的另一个目的是提供使用上述并网电源逆变装置的电网系统。
[0005]本实用新型提供了一种并网电源逆变装置,其用于将一个微电网并网至一个电网。并网电源逆变装置包括一个整流模块、一个斩波模块、一个正弦滤波模块、一个变压模块、一个可控开关模块、一个第一电压测量模块、一个第二电压测量模块、一个同期指不模块和一个驱动模块。整流模块可将微电网的电压整流为一个直流电压。斩波模块可将直流电压斩波为一个方波电压。正弦滤波模块可将方波电压滤波为一个正弦电压。变压模块可将正弦电压变压后输出一个可输入电网的转换电压。可控开关模块可导通或截止输入至电网的转换电压。第一电压测量模块可测量电网的瞬时电压,并输出一个代表该瞬时电压的第一电压信号。第二电压测量模块可测量转换电压的瞬时电压,并输出一个代表该瞬时电压的第二电压信号。同期指示模块可分别输入电网的瞬时电压和转换电压的瞬时电压,且同期指示模块可输出一个代表电网电压与转换电压同期的同期指示信号。驱动模块可输入第一电压信号、第二电压信号和同期指不信号,驱动模块可输出一个用于控制输出的方波电压的频率和脉冲宽度的驱动控制信号至斩波模块,且驱动模块可输出一个用于控制可控开关模块导通或截止的开关驱动信号至可控开关模块。
[0006]在并网电源逆变装置的另一种示意性的实施方式中,并网电源逆变装置还包括一个信号传递模块,其可信号连接于驱动模块、同期指示模块和可控开关模块。信号传递模块可将同期指示信号传递至驱动模块,且信号传递模块可将开关驱动信号传递至可控开关模块。
[0007]在并网电源逆变装置的又一种示意性的实施方式中,第一电压测量模块具有一个第一 drive-cliq接口,第二电压测量模块具有一个可串接于第一 drive-cliq接口的第二 drive-cliq接口,信号传递模块具有一个可串接于第二 drive-cliq接口的第三drive-cliq接口,且驱动模块具有一个可串接于第三drive-cliq接口的第四drive-cliq接口。第一电压信号通过第一 drive-cliq接口、第二 drive-cliq接口、第三drive-cliq接口和第四drive-cliq接口传递至驱动模块。第二电压信号通过第二 drive-cliq接口、第三drive-cliq接口和第四drive-cliq接口传递至驱动模块。
[0008]在并网电源逆变装置的再一种示意性的实施方式中,驱动模块为SIEMENS-D445型运动控制器。
[0009]在并网电源逆变装置的又一种示意性的实施方式中,信号传递模块为SIEMENS-TM31型数模转换器。
[0010]在并网电源逆变装置的又一种示意性的实施方式中,可控开关模块包括一个驱动电机和一个开关器。驱动电机可输入开关驱动信号。开关器由驱动电机驱动而导通或截止。
[0011]本实用新型还提供了一种电网系统,它包括一个电网、复数个微电网和复数个并网电源逆变装置。并网电源逆变装置可将微电网的电压转换为输入至电网的转换电压。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释,并不限定本实用新型的范围。
[0013]图1用于说明并网电源逆变装置一种示意性实施方式的结构示意图。
[0014]图2用于说明并网电源逆变装置另一种示意性实施方式的结构示意图。
[0015]图3用于说明电网系统一种示意性实施方式的结构示意图。
[0016]标号说明
[0017]10整流模块
[0018]20斩波模块
[0019]30正弦滤波模块
[0020]40变压模块
[0021]50可控开关模块
[0022]52驱动电机
[0023]54开关器
[0024]60第一电压测量模块
[0025]62 第一 drive-cliq 接口
[0026]70第二电压测量模块
[0027]72 第二 drive-cliq 接口
[0028]80同期指示模块
[0029]90驱动模块
[0030]92信号传递模块
[0031]94 第三 drive-cliq 接口
[0032]96 第四 drive-cliq 接口。
【具体实施方式】
[0033]为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照【专利附图】
附图
【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】,在各图中相同的标号表示相同的部分。
[0034]在本文中,“示意性”表示“充当实例、例子或说明”,不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
[0035]为使图面简洁,各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分,其们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。[0036]在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
[0037]在本文中,“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分,而非表示其们的重要程度及顺序
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[0038]在本文中,“连接”可以是两个模块之间的直接连接,也可以是借助于其他模块的间接连接。
[0039]图1用于说明并网电源逆变装置一种示意性实施方式的结构示意图。如图所示,并网电源逆变装置包括一个整流模块10、一个斩波模块20、一个正弦滤波模块30、一个变压模块40、一个可控开关模块50、一个第一电压测量模块60、一个第二电压测量模块70、一个同期指示模块80和一个驱动模块90。其中,并网电源逆变装置用于将微电网A的电压,并网至电网B。
[0040]整流模块10用于将微电网的三相交流电压整流为一个直流电压。整流模块10可使用任何一种已知的整流电路结构,在此不再赘述。
[0041]斩波模块20可输入整流模块10输出的直流电压,并将该直流电压斩波为一个电压值和脉冲宽度可调的方波电压。斩波模块20可以使用例如IGBT、MOSFET等受控开关元件的斩波电路,其具体的电路结构可使用任何一种已知的形式,在此不再赘述。
[0042]正弦滤波模块30可将斩波模块20输出的方波电压滤波为一个正弦电压,且正弦滤波模块30可使用已知的任何一种滤波电路实现,在此不再赘述。
[0043]变压模块40可对正弦滤波模块30输出的正弦电压做变压处理,并输出一个转换电压。当该转换电压符合电网的并网标准时,转换电压并网至电网B。
[0044]可控开关模块50用于控制变压模块40与电网B之间的电性连接,即可控开关模块50可导通或截止控制变压模块40与电网B之间的电性连接,从而控制转换电压输入至电网B。
[0045]第一电压测量模块60用于测量电网B的瞬时电压,其可输出反映电网B瞬时电压的第一电压信号。
[0046]第二电压测量模块70用于测量转换电压的瞬时电压,其可输出一个反映转换电压的瞬时电压的第二电压信号。
[0047]同期指示模块80可分别输入电网B的瞬时电压和转换电压的瞬时电压,且同期指示模块80可指示出电网B的电压和转换电压是否同期。当电网B的电压和转换电压同期时,同期指示模块80可输出一个同期指示信号。
[0048]驱动模块90可输入第一电压信号、第二电压信号和同期指示信号,且驱动模块90依据第一电压信号、第二电压信号和同期指示信号输出一个开关驱动信号至可控开关模块50,从而控制可控开关模块50的导通和截止。另外驱动模块90依据第一电压信号和第二电压信号,输出一个驱动控制信号至斩波模块20,且该驱动控制信号可调整斩波模块20中开关元件导通和截止的切换频率,以及开关元件导通和截止的持续时间,从而调整斩波模块20输出的方波电压的频率和脉冲宽度。在并网电压逆变装置一种示意性实施方式中,驱动模块90为SIEMENS-D445型运动控制器。
[0049]图2用于说明并网电源逆变装置另一种示意性实施方式的结构示意图。如图所示,并网电源逆变装置还包括一个信号传递模块92,例如使用SIEMENS-TM31型数模转换器。第一电压测量模块60具有一个第一 drive-cliq接口 62。第二电压测量模块70具有一个第二 drive-cliq接口 72。信号传递模块92具有一个第三drive-cliq接口 94。驱动模块具有一个第四drive-cliq接口 96。
[0050]第一drive-cliq 接口 62 串接于第二 drive-cliq 接 口 72,第二 drive-cliq 接 口72 第三 drive-cliq 接 P 94,且第三 drive-cliq 接口 94 串接于第四 drive-cliq 接口 96。第一电压信号通过第一 drive-cliq接口 62、第二 drive-cliq接口 72、第三drive-cliq接口 94和第四drive-cliq接口 96传递至驱动模块90。第二电压信号通过第二 drive-cliq接口 72、第三drive-cliq接口 94和第四drive-cliq接口 96传递至驱动模块90
[0051]信号传递模块92可信号连接于同期指示模块80和驱动模块90。当信号传递模块92接收到同期指示模块80输出的同期指示信号时,其可将同期指示信号发送至驱动模块90。另外,信号传递模块92还可将驱动模块90输出的开关驱动信号输出至可控开关模块50。
[0052]如图2所示,可控开关模块50具有一个驱动电机52和一个开关器54。其中,驱动电机52可输入开关驱动信号,且其依据该开关驱动信号驱动开关器54的导通或截止。
[0053]本实用新型还提供了一种电网系统,如图3所示,电网系统包括一个电网B、两个微电网A和两个并网电源逆变装置。其中,并网电源逆变装置可将微电网A的电压转换为可输入至电网B的转换电压。
[0054]应当理解,虽然本说明书是按照各个实施例描述的,但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[0055]上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明,其们并非用以限制本实用新型的保护范围,凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更,如特征的组合、分割或重复,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.并网电源逆变装置,其用于将一个微电网并网至一个电网,所述并网电压逆变装置包括: 一个整流模块(10),其可将微电网的电压整流为一个直流电压; 一个斩波模块(20 ),其可将所述直流电压斩波为一个方波电压; 一个正弦滤波模块(30 ),其可将所述方波电压滤波为一个正弦电压; 一个变压模块(40 ),其可将所述正弦电压变压后输出一个可输入电网的转换电压;和 一个可控开关模块(50 ),其可导通或截止输入至电网的所述转换电压, 其特征在于所述并网电源逆变装置还包括: 一个第一电压测量模块(60),其可测量电网的瞬时电压,并输出一个代表该瞬时电压的第一电压信号; 一个第二电压测量模块(70),其可测量所述转换电压的瞬时电压,并输出一个代表该瞬时电压的第二电压信号; 一个同期指示模块(80),其可分别输入电网的瞬时电压和所述转换电压的瞬时电压,且所述同期指示模块(80)可输出一个代表电网的电压与所述转换电压同期的同期指示信号;和 一个驱动模块(90),其 可输入所述第一电压信号、所述第二电压信号和所述同期指示信号,所述驱动模块(90)可输出一个用于控制输出的所述方波电压的频率和脉冲宽度的驱动控制信号至所述斩波模块(20),且所述驱动模块(90)可输出一个用于控制所述可控开关模块(50 )导通或截止的开关驱动信号至所述可控开关模块(50 )。
2.如权利要求1所述的并网电源逆变装置,其中所述并网电源逆变装置还包括一个信号传递模块(92),其可信号连接于所述驱动模块(90)、所述同期指示模块(80)和所述可控开关模块(50), 所述信号传递模块(92)可将所述同期指示信号传递至所述驱动模块(90),且所述信号传递模块(92 )可将所述开关驱动信号传递至所述可控开关模块(50 )。
3.如权利要求2所述的并网电源逆变装置,其中所述第一电压测量模块(60)具有一个第一 drive-cliq接口(62),所述第二电压测量模块(70)具有一个可串接于所述第一drive-cliq接口(62)的第二 drive-cliq接口(72),所述信号传递模块(92)具有一个可串接于所述第二 drive-cliq接口(72)的第三drive-cliq接口(94),且所述驱动模块(90)具有一个可串接于所述第三drive-cliq接口(94)的第四drive-cliq接口(96), 所述第一电压信号通过所述第一 drive-cliq接口(62)、所述第二 drive-cliq接口(72)、所述第三drive-cliq接口(94)和所述第四drive-cliq接口(96)传送至所述驱动模块(90), 所述第二电压信号通过所述第二 drive-cliq接口(72)、所述第三drive-cliq接口(94)和所述第四drive-cliq接口(96)传送至所述驱动模块(90)。
4.如权利要求1所述的并网电源逆变装置,其中所述驱动模块(90)为SIEMENS-D445型运动控制器。
5.如权利要求3所述的并网电源逆变装置,其中所述信号传递模块(92)为SIEMENS-TM31型端子模块。
6.如权利要求1所述的并网电源逆变装置,其中所述可控开关模块(50)包括:一个驱动电机(52 ),其可输入所述开关驱动信号,和 一个由所述驱动电机(52)驱动而导通或截止的开关器(54)。
7.电网系统,其特征在于它包括: 一个电网; 复数个微电网;和 复数个如权利要求1至6任意一项所述的并网电源逆变装置,所述并网电源逆变装置可将所述微电网的电压 转换为输入至所述电网的所述转换电压。
【文档编号】H02M5/40GK203774801SQ201420074334
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年2月20日 优先权日:2014年2月20日
【发明者】吕春野, 刘立伟, 李欣 申请人:西门子工厂自动化工程有限公司
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