[实用新型]一种用于微电网防逆流装置的双阈值判定开关电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电气工程领域，尤其涉及一种用于微电网防逆流装置的双阈值判定开关电路。

背景技术

当前，节能减排、绿色分布式能源成为全世界关注的焦点。但是，光伏等分布式电源具有间歇性、随机性、响应速度慢、惯性小等特点，并网后容易引起电压波动和闪变，尤其是当大容量分布式电源并入中低压配电网时，要实现配电网的功率平衡，并保证供电可靠性和电能质量较为困难。为了降低大规模分布式电源并网对外部公共电网的冲击和负面影响，通过微电网技术来集成整合分布式发电系统，可以很好地解决目前分布式发电并网存在的技术难题。

微电网按照并网点功率输送方向分为“并网不上网”和“并网且上网”两种方式。在“并网不上网”方式下，微电网并网点功率只能由公共电网向微电网用户负载输送；“并网且上网”方式下，并网点功率可以双向流动，微电网的富裕功率可以输送给公共电网。然而，对于采用“并网且上网”方式运行的微电网，其相对于外部公共电网所表现出的电源特性仍然会对电网的稳定运行造成一定影响，具体地说主要有三个方面：

第一，微电网中大量的电力电子设备产生的谐波对公共电网的电能质量造成影响。

第二，当公共电网发生故障时，微电网所产生的逆功率会对机器设备造成损坏，严重时甚至危及检修人员的人身安全。

第三，由于微电网的电源特性，改变了公共电网单电源、辐射型、单向潮流的特点，从而使得现有的电流保护措施不再适用。

针对采用“并网不上网”方式运行的微电网，申请号为201210173096.2的中国专利公开了一种并网不上网微网系统及其控制方法，通过微电网中央控制器以及安装在公共连接点处的逆功率保护装置防止逆功率反送，保证整个微电网系统只向公共电网取电而不向公共电网送电，从而避免了微电网对公共电网造成影响。但是该技术存在以下两点不足：

第一，该技术通过限制分布式电源输出甚至切除分布式电源的手段来消除逆功率，没有充分利用微电网中的储能系统，造成了可再生能源的浪费。

第二，该技术的开关动作判定为传统的单阈值判定，由于光伏电源的波动性，在某些情况下可能导致逆功率保护装置的反复开关，从而缩短了装置的使用寿命并影响了微电网运行的稳定性。

针对以上政策和技术现状，有必要提出一种基于双阈值判定的开关电路，应用于微电网的逆功率保护装置，这成为本申请人致力于研究的方向，从而使得光伏功率大于负载功率的105％时，开关闭合将储能装置接入直流母线，逆功率向储能系统输送；而当光伏功率小于负载功率的95％时，开关断开；光伏功率在95％到105％负载功率之间时，保持电路原有状态不动作。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于微电网防逆流装置的双阈值判定开关电路，在不切除分布式电源的前提下，对连接储能装置的线路进行双阈值开关控制：在微电网产生逆功率时接入储能装置来消耗逆功率，逆功率消除时切除储能装置从而在最大化利用可再生能源发电的同时，避免了储能装置的反复开关。

实现上述目的的技术方案是：

一种用于微电网防逆流装置的双阈值判定开关电路，包括：第一电压比较模块、第二电压比较模块、第三电压比较模块、电流传感器、储能装置和直流母线，其中：

所述第一电压比较模块工作在双路选择开关模式，所述第二电压比较模块和第三电压比较模块工作在单路比较开关模式；所述第二电压比较模块和第三电压比较模块并联后与所述第一电压比较模块串联，形成开关电路；

所述储能装置、电流传感器和开关电路依次串联后接入所述直流母线，所述电流传感器输出的电压信号传输给所述第一电压比较模块。

上述的用于微电网防逆流装置的双阈值判定开关电路中，所述第一电压比较模块的输入量为：所述电流传感器的输出量以及0伏电压；

所述第二电压比较模块的输入量为：光伏电源电流传感器的输出量以及负载电流传感器输出×105％；

所述第三电压比较模块的输入量为：光伏电源电流传感器的输出量以及负载电流传感器输出×95％。

上述的用于微电网防逆流装置的双阈值判定开关电路中，所述第一电压比较模块、第二电压比较模块和第三电压比较模块包括相连的两路电压比较芯片和继电器。

上述的用于微电网防逆流装置的双阈值判定开关电路中，所述储能装置包括铅蓄电池、锂电池和超级电容。

上述的用于微电网防逆流装置的双阈值判定开关电路中，所述直流母线通过充电装置与外部交流电网相连。