[发明专利]一种微网接口拓扑装置

说明书

本发明公开了一种微网接口拓扑装置，应用于电网技术领域，该装置包括：三相转换开关以及接口储能变换器；三相转换开关接在三相静态开关之后，用于并网模式与孤岛模式的切换；接口储能变换器包括依次相连的储能单元、逆变桥、LC滤波器以及串联变压器，串联变压器分别与三相转换开关以及微网接口连接；储能单元用于为接口储能变换器储存和提供能量；逆变桥用于直流/交流变换；LC滤波器用于滤除谐波保证输出电压质量；串联变压器用于实现电气隔离。本发明在短路故障状态下，通过接口储能变换器的控制，可有效隔离短路故障在微网侧和主网侧相互耦合的通道，为并网运行模式下微网的短路故障穿越提供技术保障。

技术领域

本发明属于电网技术领域，更具体地，涉及一种微网接口拓扑装置。

背景技术

随着常规能源的逐渐衰竭和环境污染的日益加重，分布式发电作为一种环保、高效、灵活的发电方式受到世界各国的高度重视。通过将分布式发电、储能系统和本地负荷有机整合起来，微网可以充分发挥分布式发电的优势，减弱分布式发电对大电网的不利影响，最大限度地挖掘分布式发电的经济效益，对于可再生能源的发展具有关键作用。

微网既可运行于并网模式，也可以在主网故障或需要时与主网断开运行于孤岛模式，微网灵活的运行方式提高了负荷的供电品质和供电可靠性，但由于运行模式不同、故障位置变化、故障类型不一致等原因，微网实现短路故障穿越和优化运行还存在一系列技术考验和压力：

第一，并网运行模式下当主网侧发生短路故障时，微网会向主网提供反供电流，从而影响了基于独立运行模式配置的主网侧继电保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性；同时，主网侧短路会使得微网并网接口处的节点电压发生跌落，导致微电源(风力发电、光伏发电等)面临低电压穿越(Low voltage ride through，LVRT)的压力。

第二，并网运行模式下当微网侧发生短路故障时，主网会向微网注入很大电流，从而影响了基于孤岛运行模式配置的微网侧继电保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性；同时，微网侧短路还会导致主网侧电压跌落，影响了主网侧负荷的供电质量。

第三，孤岛运行模式下微网发生短路故障时，微电源需向短路支路注入足够大的短路电流以快速、可靠地切除短路故障，在短路故障(尤其是不对称短路故障)状态下如果短路电流不完全受控，会导致保护开关的拒动或误动，影响微网供电的可靠性；在短路故障被切除后，微电源立即从电流限制模式切换到电压恢复控制模式，电压恢复过程的快慢和可靠性会严重影响微网侧负荷的供电质量。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供了一种微网接口拓扑装置，由此解决目前微网在实现短路故障穿越和优化运行所存在的负荷的供电品质和供电可靠性较低以及面临低电压穿越压力的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种微网接口拓扑装置，包括：三相转换开关(S2)以及接口储能变换器；其中，所述三相转换开关(S2)接在三相静态开关(S1)之后，用于微网并网模式与微网孤岛模式的切换，所述三相静态开关(S1)位于主网与微网的接口处；

所述接口储能变换器包括依次相连的储能单元、逆变桥、LC滤波器以及串联变压器，且所述串联变压器分别与所述三相转换开关(S2)以及微网接口连接；

所述储能单元用于为所述接口储能变换器储存和提供能量；所述逆变桥用于直流/交流变换；所述LC滤波器用于滤除所述逆变桥输出的交流量中的谐波，以保证输出电压质量；所述串联变压器用于实现电气隔离。