切换旁路电路、变流器及直流组网变流系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微电网技术领域，特别涉及一种切换旁路电路、变流器及直流组网变流系统。
【背景技术】
[0002]微电网是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负载和保护装置汇集而成的小型发配电系统，可以有外部电网并网运行，也可以独立运行。微电网具有能够提高重要负载的供电可靠性，满足用户的个性化电力需求，方便进行智能化管理，污染较少，成本较低等优点。因此，微电网是实现传统电网向智能电网的基础。
[0003]微电网可以将光伏发电机、风力发电机、生物质发电、燃料发电机、蓄电池等任意组合起来，通过直流母线或交流母线，以及变流器等计量和控制装置为负载进行供电。由于微电网技术的发展时间较短，相应的控制和保护技术还不够成熟，在微电网的运行过程中其内部部件会出现故障，导致微电网供电输出出现故障，使得负载不能得到稳定可靠的供电，不能满足用户的电力需求，甚至对用户造成严重的经济损失。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例提供一种切换旁路电路、变流器及直流组网变流系统，有效保证负载得到稳定可靠的供电。
[0005]为达到上述目的，本发明的实施例提供了一种切换旁路电路，包括:设置在供电支路和负载支路上的开关，以及与各所述开关连接的控制单元;所述供电支路为变流器系统的供电电源与所述变流器系统的负载之间连接的支路，所述负载支路为变流器系统的直流母线与所述变流器系统的负载之间连接的支路;所述控制单元用于控制各开关导通或断开。
[0006]进一步地，所述控制单元包括与所述供电支路数量相同的第一控制支路，所述第一控制支路上设置有第一控制部;所述供电支路的开关包括第一开关部，所述第一开关部在所述第一控制部得电后闭合，失电后断开。
[0007]进一步地，所述控制单元还包括与所述负载支路数量相同的第二控制支路，所述第二控制支路上设置有第二控制部;所述负载支路的开关包括第二开关部，所述第二开关部在所述第二控制部得电后闭合，失电后断开。
[0008]进一步地，各所述第一控制支路上还设置有其它所述第一控制支路的第一控制部对应控制的另外多个第一开关部，以及所述第二控制部对应控制的另外一个第二开关部；各所述第二控制支路上还设置有各所述第一控制部对应控制的另外多个第一开关部;所述另外多个第一开关部在所述第一控制部得电后断开，失电后闭合;所述另外一个第二开关部在所述第二控制部得电后断开，失电后闭合。
[0009]进一步地，在各所述第一控制支路和各所述第二控制支路上还设置有开关装置，所述开关装置与所述控制单元连接。
[0010]根据本发明的另一方面，本发明的实施例还提供一种变流器，所述变流器包括:直流母线、多个供电支路、与所述直流母线连接的负载支路，以及如前所述的切换旁路电路。
[0011]根据本发明的另一方面，本发明的实施例还提供一种直流组网变流系统，所述直流组网变流系统包括如前所述的变流器、多个与所述负载支路连接的负载，和多个与所述供电支路连接的供电电源。
[0012]进一步地，所述供电电源包括直流供电电源和交流供电电源，所述直流供电电源通过DC-DC变换器连接至所述变流器的直流母线，所述交流供电电源通过AC-DC变换器连接至所述直流母线。
[0013]进一步地，所述直流供电电源包括储能电池和/或光伏发电机，所述交流供电电源包括燃料发电机、风力发电机和/或电网。
[0014]进一步地，所述负载包括直流负载和交流负载，所述直流负载通过DC-DC变换器连接至所述直流母线，所述交流负载通过AC-DC变换器连接至所述直流母线。
[0015]本发明实施例提供的切换旁路电路、变流器及直流组网变流系统，在变流器的运行过程中，通过在变流器的供电支路和负载支路上的设置开关，并利用控制单元控制开关的导通或断开，来实现负载的选择性切换合适的供电电源，可以有效保证负载得到稳定可靠的供电。
【附图说明】
[0016]图1为现有技术中微电网的变流系统的结构示意图；
[0017]图2为本发明实施例的设置有切换旁路电路的变流器系统的结构示意图；
[0018]图3为本发明实施例的切换旁路电流的控制单元的结构示意图。
[0019]附图标号说明:
[0020]10、变流器系统；11、DC-DC变换器；12、AC-DC变换器；13、DC-AC变换器；14、直流母线；15、控制系统；16、制动单元;20、储能电池;21、光伏发电机;22、燃料发电机;23、风力发电机;24、电网；30、直流负载;31、交流负载;32、交流母线;40、控制单元;50及50 ’、第一控制支路;51、第二控制支路;Kl及K1’、第一控制部;K2、第二控制部;Sl、Sl-2及S1-3、第一开关部;Sl’、Sl’-2 及 Sl’-3、第一开关部;S2、S2’-2 及 S2’-2、第二开关部;S3 及 S3’、开关;A1、A1’及Α2、开关装置。
【具体实施方式】
[0021]本方案的发明构思是，通过在现有技术中微电网的变流器或变流器系统中设置切换旁路电路，并利用切换旁路电路来为负载切换合适的供电电源，使负载得到稳定可靠的供电，进而有效解决现有技术中微电网的变流器出现故障而造成负载间断供电的问题。[0022 ]在阐述本发明的技术方案之前，对现有技术中微电网的变流器系统的结构进行相关说明。如图1所示，微电网的变流器系统10包括直流母线14和控制系统15，其中，各供电电源(包括储能电池20、光伏发电机21、燃料发电机22、风力发电机23和电网24等供电电源)通过DC-DC变换器11或AC-DC变换器12与直流母线14分别连接，使各供电电源向直流母线14输送电能，或者从直流母线14汲取电能;直流母线14还通过DC-DC变换器11和DC-AC变换器13分别与直流负载30和交流负载31连接，为直流负载30和交流负载31供电。控制系统15分别与DC-DC变换器11、AC-DC变换器12和DC-AC变换器13，以及变流系统中的保护装置连接，用于控制这些部件的工作状态，以保证变流器正常运行。例如，控制系统15与连接在直流母线14上的制动单元16连接，通过制动单元16泄放直流母线14上的能量，来防止出现过压等风险，从而保证直流母线14的稳定。
[0023]可以理解的是，图1中，连接在燃料发电机22和直流母线14之间的AC-DC变换器12、以及连接在电网24和直流母线14之间的DC-AC变换器13分别位于直流母线14的两侧，虽然两个变换器在图中显示的有所不同，但由于它们的AC端均指向交流电源，DC端均指向直流母线14，因此，这两个变换器是同一类变换器。此外，电网24和直流母线14之间的电流是双向的，即可以是电网24向直流母线14送电，或者直流母线14向电网24送电，电网24和直流母线14之间的DC-AC变换器13可以采用双向的变换器。
[0024]下面结合附图对本发明实施例的切换旁路电路、变流器、直流组网变流系统进行详细描述。
[0025]图2为设置有本发明实施例的切换旁路电路的变流器系统的结构示意图，该变流器系统可以为图1所示的具有多个供电电源的变流器系统10，本发明实施例的切换旁路电路可用于为变流器系统10的负载选择合适的供电电源，使该变流器系统10为负载提