[发明专利]基于工业实时以太网的储能型变流器装置

摘要

本发明提出了一种全新的储能型变流器装置。与传统的基于控制板结构的变流器结构相比，本发明所提出的储能型变流器装置是基于工业实时以太网技术的。借助等时同步通信IRT技术，工业实时以太网的通信响应速度可以达到250微秒。本储能型变流器装置由采用工业实时以太网连接的各功能模块构成，各功能模块的通信响应速度可以根据具体需求分级配置。本发明中各模块功能定位清晰、结构紧凑、便于安装和调试，各模块合理分工变流控制相应部分，有利于提高变流器的整体性能。采用此种架构变流器装置的可扩展性明显改善，开发周期、保护动作响应时间明显缩短，系统整体的稳定性、可靠性都有明显的提升。

主权项

一种基于工业实时以太网的储能型变流器装置，包括主电路模块和控制功能模块，其特征在于：所述主电路模块主要由智能功率模块IPM、直流电容单元、主电感、滤波电路、电流传感器、电压采样电路、主断路器等构成；所述主断路器的输出端与电网相连，主断路器的输入端通过电流传感器、主电感后连接至智能功率模块IPM的交流输出端，所述智能功率模块IPM的直流输出端连接储能电池；在主断路器的输入端还连接有电压采样电路，所述电流传感器用于检测智能功率模块IPM产生的交流电流信号，所述电压采样电路用于检测电网交流电压信号和变流器装置中母线直流电压信号；在电流传感器和主电感之间并联滤波电路，用于对变流器装置并网前的交流电流进行滤波；所述控制功能模块包括光纤交换机、第一主控模块、第二主控模块、分布式IO模块、电能仪表；光纤交换机、第二主控模块、分布式IO模块、电能仪表均通过工业实时以太网与第一主控模块相连；光纤交换机负责和上层电网调度中心通信，上传储能型变流器装置运行状态和相关参数，同时接收调度中心控制命令；第一主控模块根据上层电网调度中心的控制命令完成变流器控制算法并生成相应的控制命令；第二主控模块接收第一主控模块发送来的智能功率模块IPM控制命令，并根据此控制命令生成脉冲信号用以驱动智能功率模块IPM；分布式IO单元根据第一主控模块发送来的开关命令控制开关与继电器执行相应的动作；电能仪表将测量的智能功率模块IPM产生的交流电流信号、交流电压信号传输到第一主控模块中，作为第一主控模块进行控制算法的控制参考。