[实用新型]一种多向变流器

说明书

技术领域

一种多向变流器，涉及智能微电网领域，特别是涉及以光伏发电作为主要电源的微电网领域。 

背景技术

微电网是由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置组成的系统。微电网内的分布式电源可以是光伏发电、风力发电、沼气发电等。其中光伏发电由于活动部件较少、无污染排放、无噪声等优点而大量应用，并出现了许多以光伏发电为主要分布式电源的微电网系统。 

由于光伏发电受光照条件影响极大，容易波动，往往需要大电网或者储能装置缓冲，才能稳定使用，市场上也出现了类似的逆变器产品，但是，目前市场上逆变器产品在实际应用中存在着如下问题：1、带储能功能的光伏逆变器一般只适用于离网的光伏发电系统，无法使用于微电网内。2、可并网的储能逆变器或光伏逆变器功能单一，没有将储能与光伏集成在一起的并网逆变器。3、较少针对微电网能量调节需求而开发的能量可控储能逆变器。因此本实用新型提出了一种可兼顾光伏并网发电，储能装置管理，并可适应微电网能量调节和孤岛运行要求的多向变流器。 

发明内容

针对以上问题，本实用新型提供一种多向变流器，该多向变流器具有光伏并网、储能管理、能量管理功能，在外部公共电网正常时，能够并网在微电网交流母线上作为一个电流源使用，也可以在外部公共电网交流母线发生故障时，进入孤岛运行状态，独立为微电网内负载供电。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：由AC-DC单元、光伏DC-DC单元、储能DC-DC单元、滤波单元、核心控制单元及开关单元共同组成了多向变流器。 

如附图1所示，虚线标示范围内为多向变流器（13）。多向变流器（13）由AC-DC单元（5）、光伏DC-DC单元（8）、储能DC-DC单元（7）、滤波单元（4）、核心控制单元（11）及开关单元（2）组成，其内部结构为开关单元（2）一端连接在外部公共电网侧交流母线（1）处，另一端与滤波单元（4）共同连接在微电网交流母线（3）处；微电网交流母线（3）处经滤波单元（4）与AC-DC单元（5）交流侧连接；AC-DC单元（5）直流侧经过直流母线（6）与光伏DC-DC单元（8）、储能DC-DC单元（7）连接；光伏DC-DC单元（8）连接外部光伏阵列；储能DC-DC单元（7）连接外部储能电池组；核心控制单元（11）经控制母线（12）连接开关单元（2）、AC-DC单元（5）、储能DC-DC单元（7）、光伏DC-DC单元（8）。 

多向变流器内AC-DC单元（5）、光伏DC-DC单元（8）、储能DC-DC单元（7）、滤波单元（4）、核心控制单元（11）及开关单元（2）数量均为1。 

AC-DC单元（5）、光伏DC-DC单元（8）、储能DC-DC单元（7）通过共同直流母线（6）连接；该直流母线（6）电压值由核心控制单元（11）决定，储能DC-DC单元（7）调整。 

本实用新型的特点在于,根据外部公共电网侧交流母线（1）处电能质量情况存在孤岛运行和并网运行两种情况。 

在外部公共电网侧交流母线（1）处电能质量达到预设要求时，本实用新型多向变流器处于并网运行状态，核心控制单元（11）控制开关单元（2）将外部公共电网侧交流母线（1）与微电网交流母线（3）连接，以外部公共电网为负载侧母线基荷电源，AC-DC单元（5）以电流源的形式经滤波单元（4）并网在微电网交流母线（3）上运行。 

多向变流器在并网运行状态下，核心控制单元（11）根据预设程序可选择采取以下几种电能调配控制： 

1、光伏DC-DC单元（8）从外部光伏阵列（10）获取的电能如多于微电网交流母线（3）所接负载的用电需求，供负载使用的电能经直流母线（6）送到AC-DC单元（5）逆变后经滤波单元（4）送到微电网交流母线（3），多余电能将通过储能DC-DC单元（7）存入外部储能电池组（9）；如果外部储能电池组（9）已经存满，多余的电能将经过控制开关单元（2）送往外部公共电网（1）；