[发明专利]一种可自并联向电网回馈电能的节能装置和方法

权利要求书

1.一种可自并联向电网回馈电能的节能装置，其特征在于，采用直流母线电压控制环和回馈电流控制环的双闭环控制，根据直流母线电压控制环的输出调整回馈电流的大小。

2.根据权利要求1所述的可自并联向电网回馈电能的节能装置，其特征在于，包括：

检测变频器直流母线的电压，并将检测到的电压送入第一比较器的直流母线电压检测单元；

与直流母线电压检测单元连接，将来自于直流母线电压检测单元的电压与给定电压值做比较判定，大于给定电压值时，向交流接触器发出接入电网信号，同时将比较后的差值发送至直流母线信号采集单元的第一比较器；

与第一比较器连接，对比较后的差值进行放大比较，生成高频PWM波形并送入第二比较器的直流母线信号采集单元；

与直流母线信号采集单元和电网信号采集单元连接，将电网信号采集单元采集到的电网电压信号和来自于直流母线信号采集单元的电压信号做比较，形成相位与电网电压相同，幅值与直流电压控制电路输出信号成正比的三相电流给定波形的第二比较器；

与第二比较器和输出电流信号采集单元连接，将来自于第二比较器的三相电流给定波形与输出电流反馈信号采集单元采集到的电流反馈信号做比较，生成PWM波形的第三比较器；

与第三比较器连接，驱动逆变单元工作的驱动电路；

与驱动电流连接，实现能量向电网回馈的逆变单元。

3.根据权利要求2所述的可自并联向电网回馈电能的节能装置，其特征在于，给定电压值通过可调电阻进行设置。

4.根据权利要求1所述的可自并联向电网回馈电能的节能装置，其特征在于，回馈电流控制环采用高频斩波控制方式。

5.根据权利要求1所述的可自并联向电网回馈电能的节能装置，其特征在于，直流母线信号采集单元为P调节器，直流母线电压控制环采用P调节器控制方式。

6.根据权利要求2或3所述的可自并联向电网回馈电能的节能装置，其特征在于，第三比较器为滞环比较器。

7.一种可自并联向电网回馈电能的节能系统，其特征在于，小功率场合下，在电网和一台或多台变频器之间连接一个权利要求1所述的节能装置；大功率场合下，在电网和一台或多台变频器之间并联两个以上权利要求1所述的节能装置。

8.一种可自并联向电网回馈电能的节能方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、电压检测单元检测变频器直流母线的电压，当检测到故障时，执行步骤S9；若未检测到故障，将检测到的电压送入第一比较器与给定电压值做比较判定，检测到的电压大于给定电压时，执行步骤S2；

S2、第一比较器向交流接触器发出接入电网信号，同时将比较后的差值发送至直流母线信号采集单元；

S3、直流母线信号采集单元对比较后的差值进行放大比较，生成高频PWM波形，完成直流母线信号采集后，将采集到的直流母线信号发送至第二比较器；

S4、电网信号采集单元通过对电网电压做电压互感降压、滤波、光耦隔离、信号放大处理，得到控制输出的第一同步信号，完成电网电压信号采集后，将采集到的电网电压信号发送至第二比较器和逆变单元；

S5、第二比较器对接收到的直流母线信号和电网电压信号做比较处理，形成相位与电网电压相同，幅值与直流电压控制电路输出信号成正比的三相电流给定波形，然后将所形成的三相电流给定波形发送至第三比较器；

S6、输出电流反馈信号采集单元对反馈输出的三相电流做电流互感降流、滤波、光耦隔离、信号放大处理，得到控制输出的第二同步信号，完成电流反馈信号采集后，将采集到的电流反馈信号发送至第三比较器；

S7、第三比较器对接收到的三相电流给定波形与电流反馈信号做比较运算，生成PWM波形，并将所生成的PWM波形发送至驱动电路；

S8、驱动电路对来自电网信号采集单元的电网电压信号做比较处理，生成同步方波信号，并将生成的同步方波信号与来自第三比较器的PWM波形进行运算，生成各项开关管的开关信号驱动逆变单元执行能量回馈；

S9、输出故障信号，同时切断装置接入电源，启动备用制动电阻。