[发明专利]一种基于VACON工业变频器的微电网系统

摘要

本发明提出了一种基于VACON工业变频器的微电网系统，系统包括含统一变流设备的电源单元模块、变流器模块和基于PLC的中央监控调度模块。本系统的电源模块包含风电电源单元、光伏电源单元和具有双向功率流动的储能电源单元。由于本发明中所有微电网的功率变流设备全部基于具有二次开发功能的VACON工业变频器，实现了电源变流设备的通用性、易维护性和保护控制功能的可扩展性、可二次开发性。中央监控调度模块实现了系统运行状态监测、故障处理及保护、稳定运行控制、各电源单元的协调优化调度。本发明的系统便于对分布式电源进行控制。

主权项

一种基于VACON工业变频器的微电网系统，其特征在于：包括依次相连的电源单元模块、变流器模块和中央监控调度模块，其中，电源单元模块用于提供电能；变流器模块用于功率变换，将符合电网要求的电能馈送给配电网，同时也对输入电能进行频率变换来驱动电机，变流器模块依据中央监控调度模块下达的控制命令进行相应的操作，同时将本地采集的数据信息上传，并执行变流器模块中的控制算法；中央监控调度模块用于系统运行状态监测、故障处理及保护、稳定运行控制、各电源单元的协调优化调度；所述变流器模块包括五个VACON工业变频器和通信模块，该五个VACON工业变频器包括两个并网逆变器、一个双向变流器、一个拖动变频器和一个整流器；其中两个并网逆变器分别为光伏并网逆变器和风电并网逆变器；其中光伏电源单元通过光伏并网逆变器与微电网交流母线[M2]相连；储能电源单元通过储能双向变流器与微电网交流母线[M2]相连；电机拖动单元通过拖动变频器与配电网交流母线[M1]相连；发电机单元依次通过整流器和风电并网逆变器与微电网交流母线[M2]相连；微电网交流母线[M2]经公共连接点PCC与配电网交流母线[M1]相连；变流器模块的通讯模块包括5个耦合器、4个主站端子模块、3个测量端子模块；通讯模块与工业变频器的连接关系为：光伏并网逆变器通过Profibus‑DP总线接第一主站端子模块的现场总线接口，第一主站端子模块接在第三耦合器上，第三耦合器输入端口通过EtherCAT总线接第二耦合器输出端口，同时第一测量端子模块和第二测量端子模块接在第二耦合器上；第二耦合器输入端口通过EtherCAT接第一耦合器输出端口，第一耦合器接在第一PLC控制模块上，第一PLC控制模块通过ADS通讯线接工控机；整流器通过Profibus‑DP线接第二主站端子模块现场总线接口，同时风机并网逆变器也通过Profibus‑DP线接第二主站端子模块现场总线接口，第二主站端子模块接在第四耦合器上，第四耦合器输入端口通过EtherCAT总线接第三耦合器输出端口；储能双向变流器通过Profibus‑DP线接第三主站端子模块现场总线接口，同时第三测量端子模块也接在第三主站端子模块，第三主站端子模块接在第五耦合器，第五耦合器输入端口通过EtherCAT总线接第四耦合器输出端口；拖动变频器通过Profibus‑DP线接第四主站端子模块现场总线接口，第四主站端子模块接在第二PLC控制器上，第二PLC控制器的输入端口接第五耦合器输出端口。