[发明专利]100KVA微网储能双向变流器

权利要求书

1.一种100KVA微网储能双向变流器，其特征是包括控制器、三相桥式逆变器、适配器和隔离变压器；

隔离变压器的高压端连接交流母线，交流母线通过交流断路器连接电网；低压端通过交流接触器分别连接三相桥式逆变器的交流输出端，以及适配器的交流输入端；

所述三相桥式逆变器的直流输入端设有直流断路器；所述适配器的直流输出端设有直流断路器；

所述控制器的采样信号输入端分别连接三相桥式逆变器的直流输入端/交流输出端，以及适配器的直流输出端/交流出入端；

控制器控制三相桥式逆变器和适配器的输出；控制器还控制三相桥式逆变器和适配器连接的交流接触器、直流断路器、以及所述交流断路器；

所述控制器设有通信接口和人机设备接口；

本变流器的控制方式包括本地控制和远程控制；本地控制方式优先级高于远程控制方式，两种控制方式的切换是通过人机设备接口连接的人机设备完成；选定控制方式后，只能通过相应的控制方式来完成本双向变流器的控制；

本变流器的工作状态包括：并网储能状态、并网放电状态、离网运行状态、故障处理状态和待机状态，其中，并网放电状态由用户设置功率因数；

并网储能状态：在控制器控制下，能量从电网侧经适配器的交流输入端流向直流输出端；

并网放电状态：在控制器控制下，能量经适配器的直流输入流向交流输出侧，最终流向电网侧；

离网运行状态：在控制器控制下交流母线与电网断开，交流母线为负载供电；控制器控制三相桥式逆变器以恒频恒压方式输出；

故障处理状态：故障分为轻微故障、严重故障和紧急故障三类；

待机状态：无故障，所述交流断路和直流断路器均合上，但适配器和三相桥式逆变器处于非工作状态。

2.根据权利要求1所述的100KVA微网储能双向变流器，其特征是所述并网储能状态下的储能控制策略包括恒流限压、恒压限流或浮充，充电参数由用户修改。

3.根据权利要求1所述的100KVA微网储能双向变流器，其特征是所述并网放电状 态下的放电控制策略包括恒功率放电和恒电流放电；两种放电策略设置上限值，如用户设置超过这一内置上限值，则告警，并自动调节为预置上限值。

4.根据权利要求1所述的100KVA微网储能双向变流器，其特征是轻微故障，仅告警，不停机；

严重故障，封脉冲，系统转为故障状态并告警，故障消失后故障标志自动清除，转为待机状态；

紧急故障，封脉冲，所述交流断路和直流断路器为断开，停机告警，故障标志需故障清除后手动复归确认。

5.根据权利要求1所述的100KVA微网储能双向变流器，其特征是在以下几种情况下将处于待机状态：

无故障情况下，本变流器启动后自动进入待机状态；

本变流器被设置为并网充电的工作状态，蓄电池充满以后；

本变流器被设置为并网放电或独立逆变工作状态，蓄电池放电终止以后；

本变流器处于可恢复的故障状态时，在一定的恢复时间内，设备进入待机状态，当达到故障恢复时间并判断故障已清除后，设备重新进入设定的工作状态；

本变流器遭遇永久性或紧急故障，故障消除后经手动复归确认，从故障停机状态转为待机。

6.根据权利要求1所述的100KVA微网储能双向变流器，其特征是本变流器应配置有硬件故障保护和软件保护；

硬件保护包括：三相桥式逆变器以及适配器的过流和过温保护；直流输出端过压故障；

当控制器检测到上述故障后，立即封脉冲，断开交直流两侧断路器，停机告警；故障清除后，手动复归故障标志；

软件保护时机包括分瞬动保护和定时限保护；

瞬动保护设有保护动作定值，为系统检测到紧急故障时单点动作出口，封脉冲，跳交直流两侧断路器，停机告警，故障标志需故障清除后手动复归确认；

定时限保护设有动作定值和延时定值，为系统检测到严重故障，经延时定值确认后 出口，封脉冲，系统转为故障状态并告警，故障标志亦需故障清除后手动复归确认软件保护包括：直流电压保护、直流过流保护、交流电流保护、交流过/欠压保护。

7.根据权利要求1所述的100KVA微网储能双向变流器，其特征是所述控制器包括FPGA和CPU；CPU与FPGA通信，FPGA控制三相桥式逆变器的输出；CPU的输入端中设置采样信号输入端；CPU的通用输入输出端中设置通信接口和人机设备接口。