[发明专利]基于背靠背交直流变换器的微电网结构及控制方法

摘要

本发明涉及一种基于背靠背交直流变换器的微电网结构及控制方法，采用并网保护终端实现并网点异常保护，控制并网点开关，提供并离网切换指令，采用源荷平衡控制终端实现微电网在并离网运行时分布式发电单元的出力、储能系统功率、备用电源的出力与负荷的有功功率的总体平衡，本发明还采用背靠背交直流变换器，当微电网外部发生异常时，能够实现不断电进行并离网平滑切换、在失去配电网供电的情形下，微电网可平滑过渡到离网运行，有效保障针对微电网内负荷的供电可靠性。

主权项

一种基于背靠背交直流变换器的微电网结构，包括微电网管理终端、配电网管理系统以及与其相连的配电网一次系统，其特征在于：还包括一光伏阵列、一风力机组、一储能系统以及一备用电源，所述的光伏阵列、风力机组、储能系统以及备用电源分别经第一直流变换器、第一整流变换器、第二直流变换器以及第二整流变换器连接至微电网直流汇流母线，所述的微电网直流汇流母线连接至一背靠背交直流变换器；所述背靠背交直流变换器的逆变环节连接至微电网交流母线，所述的微电网交流母线还连接有微电网负荷；所述背靠背交直流变换器的双向变流环节经第二并网点母线与并网开关的一端相连，所述的并网开关的另一端经第一并网点母线与所述的配电网一次系统相连；所述的微电网管理终端连接有一并网点保护终端、一源荷平衡控制终端以及所述的配电网管理系统，所述的并网点保护终端与所述的第一并网点母线、所述的第二并网点母线、所述的并网开关、所述的背靠背交直流变换器相连，所述的源荷平衡控制终端与所述的背靠背交直流变换器、所述的第一直流变换器、第一整流变换器、第二直流变换器、第二整流变换器、所述的储能系统以及所述的备用电源相连接；所述的并网点保护终端包括一DSP以及与其相连的MCU、并离网控制单元、电压异常保护单元、电流异常保护单元、频率异常保护单元、电气量检测单元、开关状态检测单元以及开关动作控制单元；所述的并离网控制单元连接至所述的背靠背交直流变换器，所述的MCU与所述的微电网管理终端相连，所述的电气量测量单元连接至所述第一并网点母线与所述第二并网点母线，所述的开关状态检测单元以及开关动作控制单元均与所述的并网开关相连；所述的源荷平衡控制终端包括DSP以及与其相连的MCU、发电出力预测单元、微电网负荷预测单元、并离网状态检测单元、运行模式控制单元、启停及功率给定单元、荷电状态检测单元以及电气量检测单元；所述的MCU连接至所述的微电网管理终端，所述的并离网状态检测单元与所述背靠背交直流变换器相连，所述的启停及功率给定单元连接至所述的备用电源，所述的荷电状态检测单元连接至所述的储能系统，所述的电气量检测单元分别与所述背靠背交直流变换器、第一直流变换器、第一整流变换器、第二直流变换器以及第二整流变换器相连，所述的运行模式控制单元分别与所述的第一直流变换器、第一整流变换器以及第二直流变换器相连；    所述的并网开关为低压断路器。