[发明专利]一种主动配电网电能治理装置及其使用方法

权利要求书

1.一种主动配电网电能治理装置，其特征在于：包括

电流采样单元(1)，分别与主动配电网和MCU电性连接，获取主动配电网的电流信号；

电压采样单元(2)，分别与主动配电网和MCU电性连接，获取主动配电网的电压、频率和相位信号；

储能设备(3)，选择性的与功率控制单元(4)电性连接；

功率控制单元(4)，用于使储能设备(3)吸收电网的能量，或者使储能设备(3)向主动配电网放电；

及MCU，MCU分别与电流采样单元(1)、电压采样单元(2)、储能设备(3)和功率控制单元(4)电性连接；MCU用于接收电流采样单元(1)采集的主动配电网的电流信号、电压采样单元(2)采集的主动配电网的电压、频率及相位信号，选择性的改变功率控制单元(4)的工作状态，并将储能设备(3)与功率控制单元(4)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种主动配电网电能治理装置，其特征在于：所述电流采样单元(1)包括若干电流互感器、第一运放、第二运放和ADC芯片U4，各电流互感器获取主动配电网的感应电流信号后将该感应电流信号进一步转换为电压信号输入第一运放的差分输入端，第一运放将输入的电压信号转为单端信号后输出，该单端信号送入第二运放的同相输入端，由第二运放将该单端信号放大后输入ADC芯片U4的一路输入通道中，经ADC芯片U4模数转换后输出主动配电网的电流信号至MCU中。

3.根据权利要求2所述的一种主动配电网电能治理装置，其特征在于：所述电压采样单元(2)包括若干组变压器T2、第三运放、第四运放、第五运放、锁相器U6和分频器U7，各变压器T2的原边与主动配电网的两个不同相线电性连接，变压器T2的副边经RC滤波器滤波后与第三运放的同相输入端电性连接，第三运放的反相输入端与其输出端电性连接，第三运放的输出端与第四运放的反相输入端和第五运放的同相输入端并联，第四运放及其外围组件构成反相放大器，第四运放的输出端经限幅后与MCU的一ADC端口电性连接；第五运放的反相输入端接地，第五运放进行过零比较输出脉冲信号至锁相器U6和分频器U7，分频器U7对脉冲信号进行分频后，将分频后的脉冲信号发生至MCU的另一ADC端口中。

4.根据权利要求3所述的一种主动配电网电能治理装置，其特征在于：所述功率控制单元(4)包括若干组双向变流组件、若干滤波组件及隔离变压器T1；隔离变压器T1的原边与主动配电网的各相线电性连接，隔离变压器T1的副边分别与一滤波组件电性连接；滤波组件包括第一端、第二端和第三端，滤波组件的第一端和第二端分别与隔离变压器T1的副边电性连接，滤波组件的第三端和第二端还与双向变流组件电性连接，双向变流组件还与储能设备(3)电性连接；双向变流组件具有触发输入端，触发输入端与MCU电性连接，双向变流组件可工作在整流或者逆变状态。

5.根据权利要求4所述的一种主动配电网电能治理装置，其特征在于：所述双向变流组件包括两组并联的IGBT单元，每组IGBT单元由两个IGBT顺次串联而成，一组IGBT单元的两IGBT的串联公共端与滤波组件的第三端电性连接，另一种IGBT单元的两IGBT的串联公共端与滤波组件的第二端电性连接。每组IGBT单元的并联公共端分别与储能设备(3)的正极或者负极电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种主动配电网电能治理装置，其特征在于：所述各滤波组件均包括第一滤波电感、第二滤波电感、滤波电容和阻尼电阻；第一滤波电感的一端、第二滤波电感的一端和滤波电容的一端均并联，第一滤波电感的另一端和滤波电容的另一端分别作为滤波组件的第一端和第二端与一隔离变压器T1的副边电性连接；第二滤波电感的另一端作为滤波组件的第三端与一组IGBT单元的两IGBT的串联公共端电性连接，滤波电容的另一端还与另一组IGBT单元的两IGBT的串联公共端电性连接；滤波电容的两端还并联有阻尼电阻。