[发明专利]一种交直流混合微网接口变流器及控制方法

说明书

本发明涉及一种交直流混合微网接口变流器及控制方法，交直流微网接口变流器包括主控单元、两个功率模块及交直流采样单元。该变流器交流侧通过隔离变接交流子网，并网模式下，直流侧接±375V直流电压，既可接储能、光伏等电源设备。又可以直接接相同电压等级的直流负载，不需要再经DC/DC变流器进行转换。在直流配网配电中有重要的工程实际应用价值，孤岛模式下，交直流混合微网接口变流器又可工作在交流电压源模式，通过直流子网上的光伏、储能等为交流子网提供能量。因此，该交直流混合微网接口变流器满足不同运行模式下的能量互济及交直流电源和负载的直接接入。在交直流配网配电中有重要的工程实际应用价值。

技术领域

本发明涉及变流器并网控制技术领域，尤其涉及一种交直流混合微网接口变流器及控制方法。

背景技术

随着可再生能源的开发利用，分布式能源会发出直流电和非工频交流电，负荷也从单一的交流负荷向交、直流混合负荷快速转变，为了使各种可再生能源得到高效利用，满足各种负荷的不同要求，交直流混合微电网技术得到了快速发展。交直流混合微网接口变流器连接交、直流母线，使微电网中功率可以实现双向流动，其拓扑结构及控制方式作为影响整个微网系统稳定运行的重要因素。

目前，常见交直流混合微网接口变流器直流输出电压为单极电压，该种拓扑结构直流输出电压为单极性，电压等级较高；需要通过DC/DC转换之后才能连接相应的负载。

因此，如何在满足交直流混合微网接口变流器实现能量双向流动功能的前提下，既能实现交直流变流器直流侧既能满足光伏和储能等正常直流电压等级接入要求，又能满足直流用电设备直接接入电压等级输出，是交直流混合微网接口变流器亟需解决的一个问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种交直流混合微网接口变流器及控制方法，该变流器交流侧通过隔离变接交流子网，并网模式下，直流侧接±375V直流电压，既可接储能、光伏等电源设备；，在直流配网配电中有重要的工程实际应用价值，孤岛模式下，交直流混合微网接口变流器又可工作在交流电压源模式，通过直流子网上的光伏、储能等为交流子网提供能量。

为达到上述目的，本发明提供了一种交直流混合微网接口变流器，包括主控单元、两个功率模块及交直流采样单元；

两个功率模块交流侧通过双分裂变压器并在一起后连接交流子网；两个功率模块直流侧第一功率模块的负极与第二功率模块的正极相连作为N极，构成正负双极直流母线；

所述交直流采样单元采集功率模块交流侧、直流侧的电流和电压并反馈给所述主控单元；

所述主控单元控制两个功率模块，使得交直流混合微网接口变流器工作于并网场景下的稳压模式、并网场景下的恒流或恒功率模式、孤岛场景下的离网运行模式。

进一步地，工作于并网场景下的稳压模式，包括：交直流混合微网接口变流器作为电压源，两个功率模块将交流电转换为直流电输出，所述主控单元基于所述交直流采样单元反馈两个功率模块输出直流电压的大小对两个功率模块进行PI调节，使得两个功率模块输出直流电压达到设定恒压值恒压输出。

进一步地，当交直流混合微网接口变流器作为电压源时，两个功率模块分别稳压为375V。

进一步地，工作于并网场景下的恒流模式，包括：交直流混合微网接口变流器作为电流源，两个功率模块实现能量在交直流子网间进行传递，所述主控单元基于所述交直流采样单元反馈两个功率模块输入交流电流的大小对两个功率模块的进行PI调节，使得两个功率模块输出交流电流达到设定值，恒流输出。