[发明专利]海岛逆变电源、切换控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种海岛逆变电源、切换控制方法及系统，海岛逆变电源包括第一支路和与所述第一支路并联的第二支路；所述第一支路包括切换装置；所述第二支路包括至少两个串联的变换单元；相邻两个变换单元之间的直流母线上并联有储能装置；所述第一支路、第二支路输入端均接输入电源；所述第一支路、第二支路输出端均接负载。本发明采用三路功率输出通道并联同步功率合成实现短时高功率输出，不需要额外的冗余设计，解决了常规电源和柴油机组等难以提供数倍冲击功率的问题。

技术领域

本发明涉及海岛交流供电领域，特别是一种海岛逆变电源、切换控制方法及系统。

背景技术

海岛供电电源往往使用不间断供电的结构，具有供电质量高、供电灵活、可控性强等优点。但海岛上负载类型多样，岛上分布式供电的方式易受负载功率变化的冲击，特别是防御装备、大型电机传动装置、武器系统等冲击性负载，在启动或者工作时需要提供超过常规运行时几倍的功率、且过载冲击持续时间较长。独立电源供电方式能保障这类负载常规模式下的稳定供电，却不能满足冲击过程中的电能供应。建设多倍冗余的电源可以满足过载需要，但该方式相当于投入数倍的电源来维持冲击过程供电，成本高、耗费大、体积大、利用率低，难以满足高可靠、隐蔽等特殊需求，制约了海岛国防与经济建设的发展，具有短时高功率输出能力的海岛电源亟待拓扑。

专利ZL 201710756050.6公开了一种海岛高瞬时能量变换电源及其供电方法，在短时过载供电模式时，利用后级双向DC/AC变换器、与其并联的热备用冗余双向DC/AC变换器、柴油发动机组给负载提供过载的能量回路，以此方法来提升短时能量输出能力。该专利公开的结构在前级AC/DC变换器和后级DC/AC变换器上均配置了相同的变换电路和反向并联IGBT模块，需要结合冗余备用模块来实现短时过载能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种海岛逆变电源、切换控制方法及系统，在无冗余设计的情况下提升电源短时高功率输出能力，为负载过载运行提供电能保障，解决常规电源和柴油机组等难以提供数倍冲击功率的难题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种海岛逆变电源，包括第一支路和与所述第一支路并联的第二支路；所述第一支路包括切换装置；所述第二支路包括至少两个串联的变换单元；相邻两个变换单元之间的直流母线上并联有储能装置；所述第一支路、第二支路输入端均接输入电源；所述第一支路、第二支路输出端均接负载。

所述储能装置包括电池组和隔离型双向DC/DC变换器；所述电池组的正端、负端分别对应与所述双向隔离型DC/DC变换器原边的正端、负端相连；所述电池组的正端还与双向隔离型DC/DC变换器副边的负端相连；所述电池组的负端为储能装置直流端口的负端，所述双向隔离型DC/DC变换器副边的正端为储能环节直流端口的正端。所述储能装置中，一部分输出功率有电池组直接提供，另一部分由双向隔离型DC/DC变换器提供，双向隔离型DC/DC变换器只需处理储能环节直流端口与电池组电压之差产生的功率降低了双向隔离型DC/DC变换器功率需求，该储能装置保障了储能环节的高功率输出能力。

所述变换单元数量为2个；第一变换单元包括串联的第一滤波器和双向AC/DC变换器；第二变换单元包括串联的双向DC/AC变换器和第二滤波器；所述双向AC/DC变换器和双向DC/AC变换器串联；储能装置的直流端口并联接入所述双向AC/DC变换器和双向DC/AC变换器之间的直流母线上。双向AC/DC和DC/AC变换器能够实现交直流能量的双向变换，有利于维持直流母线电压稳定。

所述双向AC/DC变换器和双向DC/AC变换器均为三相两电平变换结构或者三相T型钳位三电平变换结构。结构标准化、便于实现。