[发明专利]一种智能型微电网切换与保护装置及系统

权利要求书

1.一种智能型微电网切换与保护装置，其特征在于，包括：

设置在公共电网与微电网之间的开关单元和智能控制单元；

开关单元包括并联的高速电磁斥力开关和固态开关模块，通过电磁斥力开关和/或固态开关模块来控制公共电网与微电网的关合/分断；

智能控制单元，包括信息采集与处理模块、故障判别模块、中央控制单元以及驱动与保护模块，

信息采集与处理模块用于获取采样信号，故障判别模块根据采样信号判断是否出现电路故障，电路故障的判别包括：短路早期检测判别、孤岛检测判别、电能质量故障判别等，中央控制单元针对故障判别模块的判断结果进行处理，并通过驱动与保护模块来实现高速电磁斥力开关和固态开关模块的开关操作。

2.如权利要求1所述的智能型微电网切换与保护装置，其特征在于，高速电磁斥力开关包括电磁斥力机构、合闸机构、缓冲机构和高速触头机构。

3.如权利要求1所述的智能型微电网切换与保护装置，其特征在于，固态开关模块包括固态开关主电路以及并联在一起的缓冲电路和能量吸收电路。

4.如权利要求3所述的智能型微电网切换与保护装置，其特征在于，固态开关主电路选用具有功率开关器件的桥式结构电路、反并联结构电路或串联结构电路。

5.如权利要求4所述的智能型微电网切换与保护装置，其特征在于，所述功率开关器件为SCR、GTO、IGBT、IGCT中的一种或多种组合。

6.如权利要求3所述的智能型微电网切换与保护装置，其特征在于，缓冲电路为包括电阻、电容等组成的RC缓冲电路或RCD缓冲电路。

7.如权利要求3所述的智能型微电网切换与保护装置，其特征在于，能量吸收电路为金属氧化物避雷器MOV或具有正温度系数超导材料PTC。

8.如权利要求1所述的智能型微电网切换与保护装置，其特征在于，所述智能控制单元还包括一信息交互模块，用于将电网中的电路参数、功率潮流以及发生的故障反馈给一上位机系统，协助上位机实现对微电网系统的能量监测和管理。

9.一种基于权利要求1-8任意一项所述智能型微电网切换与保护装置的系统，其特征在于，

所述固态开关主电路采用包括一个IGBT和四只二极管组成的桥式结构，所述缓冲电路为包括电阻、电容和二极管组成的RCD缓冲电路；

当系统处于正常状态时，主电路电流流经电磁斥力开关，它的导通压降低，可以降低正常工作状态下的导通损耗；当公共电网或微电网发生故障时，电磁斥力开关分断，并将短路电流换流到固态开关模块；

当能量由电网侧流向微电网侧时，电流流经桥式结构的其中两个二极管(D1，D3)和IGBT；当能量由微电网侧流向电网侧时，电流流经桥式结构的另外两个二极管(D2，D4)和IGBT；

当IGBT关断，电流将通过二极管(Ds)向电容(Cs)充电，以限制IGBT两端电压的上升率，防止击穿IGBT。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，在所述缓冲电路中，

所述电阻(Rs)与所述二极管(Ds)并联，且该电阻(Rs)与所述电容(Cs)串联。