[发明专利]用于将电源和三相电网同步的方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及向电网提供电能。特别地，但不限于涉及一种在向电网提供电能之前用于确定电网的电特性的方法。

背景技术

多年来，通常会使用油机或类似设备在偏远地区发电。近些年，可再生能源，比如光伏电池或风电，变得更加流行，在某种程度上是因为其高效率和低成本。由于可再生能源产生的能源是“免费”的，它作为主要能源的情况已经越来越普遍，不但在偏远地区，还在其他不同的应用中。

可再生能源的特性意味着，不仅是在需要时简单地产生电能，因为该过程可利用基于油机发电机，而是在能源存在时可发电。例如，风电发电厂在有风的时候就能发电。因此，可再生能源的拥有者主要用能源给自己的设备与建筑物供电，同时会销售部分回馈电网的电能，这种情况变得越来越普遍。

为了可以把电能输入到电网中，需要控制电源的特性以把电源对电网的干扰最小化。采用电路监控电网特性的方法很普遍，比如监控其幅值、频率和相位特性，这样可以调节电网的特性以控制输入电网的能量具有最小的干扰。了解向电网供电时，电网的特性很重要，这样初始供电不会对电网造成重大干扰。现有技术中，为了确定向电网供电前的这些特性，需要采用复杂的电路来监控电网的特性，这样成本会很高并难以接受。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种将电源和三相电网同步以使电源向三相电网提供电能的方法。该方法包括：操作第一开关单元以便将电源从接口电路断开，所述接口电路包括:

直流-交流变换器，位于所述电源和所述三相电网之间，用于将接收到的来自所述电源的直流电压转换成三相交流电压提供给所述三相电网；

电能储能单元，跨接在所述直流-交流变换器上；以及

电阻，与跨接在所述直流-交流变换器上的所述电能储能单元并联；

操作第二开关单元以便将所述三相电网连接到所述接口电路上，其中所述电能储能单元通过所述直流-交流变换器电耦合至所述三相电网；

当所述第二开关单元将所述三相电网连接到所述接口电路上时，通过所述直流-交流变换器连接所述电阻与所述电网或断开所述电阻与所述电网；

根据所述电阻的连接或断开，监控所述接口电路的一个或多个电特性；以及

根据监控到的所述接口电路的电特性，确定所述三相电网的一个或多个电特性。

上述接口电路的一个或多个电特性的其中一个电特性是所述电能储能单元两端的电压，且所述电网的一个或多个电特性的其中一个电特性是所述电网的峰值电压，其中，所述电网的峰值电压是通过在所述电阻从所述三相电网断开之后检测所述电能储能单元两端的稳定电压来确定的。

上述稳定电压是所述三相电网中两相之间的峰值电压。

上述方法进一步包括反复连接和断开所述电阻并确定当所述电阻断开时的峰值电压，其中所述电网的一个或多个电特性的其中一个电特性是所述电网的频率，所述电网的频率可以根据所确定的峰值电压之间的时间来确定。

可以延长所述连接和断开所述电阻的时间直至能够确定所述峰值电压的水平为止。

上述方法进一步包括以上一次连接和断开所述电阻的间隔时间的一半来连接和断开所述电阻，其中，若检测到一个或多个新的峰值电压，则所述电网的频率可以被确定为上一次确定的频率的两倍。

上述电网的一个或多个电特性的其中一个电特性是所述电网的相序，且所述接口电路的一个或多个电特性的其中一个电特性是所述接口电路的电流，其中可以通过由所述电流确定的两个或三个相位来确定所述电网的相序。

上述方法进一步包括：在操作所述第一开关单元以断开电源之前对所述电能储能单元充电，并操作所述第二开关单元以便将所述电网连接到所述接口电路。

上述方法还包括使所述电源的电特性和所确定的所述电网的电特性同步。

上述直流-交流变换器是逆变器。

当一个或多个所述电源或所述电网从所述接口电路上断开时，所述逆变器处于非活动状态。

上述电能储能单元是电容。

上述电阻包括电阻单元和开关，其中，切换所述开关以将所述电阻单元和所述电能储能单元连接或断开。

根据本发明的第二个方面，提供一种用于将电源和三相电网同步以使所述电源向所述三相电网提供电能的装置，包括：

处理器，设置为执行上述任一所述的方法。

根据本发明的第三个方面，提供一种用于将电源的电能提供给三相电网的系统，包括：

接口电路，包括：