一种三相5KW微电网及其运行控制方法技术

本发明专利技术揭示了一种三相5KW微电网及其运行控制方法，该微电网由三相切换控制主板、电流互感器、四台微型单相光伏并网逆变器和选配的通信集控器装接构成，其中三个微型单相光伏并网逆变器分路接入任一相线路并网，余下一个微型单相光伏并网逆变器接入三相切换控制主板受控切换与其中一相线路补偿并网，且由电流互感器采集每一相线路的负载电流用于三相切换控制主板由此判断最大负载相，并作为补偿并网切换控制的触发依据。并且利用通信集控器对外传输用于微电网系统运行状态监控管理的信息数据。应用本发明专利技术的微电网及其运行控制方法，保障了工业应用对供能强度的需求；同时能够自适应地增大对最大负载相线路的光伏供能，有利于三相电网平衡。

【技术实现步骤摘要】
一种三相5KW微电网及其运行控制方法
本专利技术涉及一种应用于接入三相电网并网联用的系统，尤其涉及一种三相5KW微电网及其运行控制方法。
技术介绍
三相交流电是电能的一种输送形式，简称为三相电。三相交流电源是由三个频率相同、振幅相等、相位依次互差120°的交流电势组成的电源。三相交流电的用途很多，工业中大部分的交流用电设备，例如电动机，都采用三相交流电。而在日常生活中，多使用单相电源，也称为照明电。当采用照明电供电时，使用三相电其中的一相给用电设备供电，例如家用电器，而另外一根线是三相四线制中的第四根线，也就是其中的零线，该零线从三相电的中性点引出。然而，由于三相交流电应用中每相线路中负载的差异性，电网平衡受到一定程度的影响。而随着光伏新能源的应用产品日渐成熟，在越来越多的工业设备应用中，需要利用一定功率设计的微电网接入三相市电中并网使用，以优化能耗利用中绿色能源的占比。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提出一种三相5KW微电网及其运行控制方法，以满足光伏发电反馈三相电网，并调整电网平衡。本专利技术实现上述一个目的的技术解决方案是，一种三相5KW微电网，其特征在于包括：一块三相切换控制主板，具有MCU，接入三相线路的输出端LA、LB、LC，对应各三相线路的采样信号接口及对应各个微型单相光伏并网逆变器的信号接入端；电流互感器，单独配设于每一相线路中采集负载电流，并与所述采样信号接口相对接；四台微型单相光伏并网逆变器，通过参数线路与信号接入端相对接，且其中三台微型单相光伏并网逆变器接入各一相线路中，第四微型单相光伏并网逆变器接入三相切换控制主板的转接输入端。上述三相5KW微电网，优选的，所述三相切换控制主板预设有对应各一相线路切换输出的控制程序，其中切换输出的触发点设为比较每一相线路负载电流所得的最大负载相线路与当前第四微型单相光伏并网逆变器转接输入的一相线路的关联性，两相线路一致则停止切换，两相线路相异则切换为最大负载相线路。上述三相5KW微电网，优选的，每台所述微型单相光伏并网逆变器连接有两台以上的光伏组件，所述光伏组件为60片或72片的集合体。上述三相5KW微电网，进一步优选的，每台所述微型单相光伏并网逆变器连接有四台光伏组件。上述三相5KW微电网，优选的，还包括一台通信集控器，所述三相切换控制主板与通信集控器通过485总线相连接，且通信集控器与用户上位监控主机或移动终端相连接并交互信息数据。本专利技术实现上述另一个目的的技术解决方案是，一种三相5KW微电网的运行控制方法，其特征在于：利用单独配设于每一相线路中电流互感器采集负载电流，并信号反馈至三相切换控制主板；对应每一相线路配置一台微型单相光伏并网逆变器连接并网，且配置一台第四微型单相光伏并网逆变器接入三相切换控制主板；利用三相切换控制主板的采样信号接口接收电流互感器所采集的负载电流，利用三相切换控制主板的输出端LA、LB、LC接入三相电路，并利用三相切换控制主板的MCU处理判断最大负载相，切换控制第四微型单相光伏并网逆变器面向各个输出端的通断。上述三相5KW微电网的运行控制方法，优选的，所述三相切换控制主板对每一相线路的负载电流进行比较得到最大负载相线路，并设置切换输出的触发点为所述最大负载相线路与当前第四微型单相光伏并网逆变器转接输入的一相线路的关联性，当最大负载相即为当前转接输入的一相线路时保持并网，当最大负载相并非当前转接输入的一相线路时将第四微型单相光伏并网逆变器转接输入最大负载相线路。上述三相5KW微电网的运行控制方法，优选的，对应每台所述微型单相光伏并网逆变器配置并相接四台光伏组件。上述三相5KW微电网的运行控制方法，优选的，在微电网中配置一台通信集控器，先将四台微型单相光伏并网逆变器的运行状态和参数通过RS485通信方式传输至三相切换控制主板，并由MCU进行数据整合后通过485总线传入通信集控器，再由通信集控器利用通信协议向用户上位监控主机传送用于实时监管微电网运行状态的信息数据。上述三相5KW微电网的运行控制方法，进一步优选的，将所述通信集控器接入无线局域网、蜂窝网，并通过Wifi、GPRS通信方式与用户移动终端交互信息数据。应用本专利技术的微电网及其运行控制方法，具备如下显著的进步性：一方面通过将该微电网接入三相市电，能利用规模化接入的光伏组件发电回馈、以补偿三相市电的功率损耗，保障了工业应用对供能强度的需求；另一方面，能够通过对三相线路的负载判断，自适应地增大对最大负载相线路的光伏供能，有利于三相电网平衡。附图说明图1是本专利技术三相5KW微电网的电路架构示意图。图2是图1所示微电网中三相切换控制主板的接脚示意图。具体实施方式以下便结合实施例附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详述，以使本专利技术技术方案更易于理解、掌握，从而对本专利技术的保护范围做出更为清晰的界定。鉴于三相电网在工业生产应用中的节能要求及应对负载波动的性能日渐提升，本专利技术设计者响应市场需求、结合相关领域从业经验积累进行开拓研发，创新提出了一种三相5KW微电网及其运行控制方法，以满足光伏发电补充三相电网，并根据负载变化而自适应地调整电网平衡。以下结合图1和图2所示，先就本专利技术该种三相5KW微电网结构性的概述说明来看。作为一个单独的微电网设备，其具备一个作为硬件载体的外壳以及外向对接光伏组件或接入三相市电的内外箱接口端子，而作为微电网核心构件的部分，则分区域或空间堆叠式地固定装接于该外壳中，并且外壳优化配置有对应散热、防尘、防湿气等功能。特别地，该微电网至少包含一块三相切换控制主板1、三个电流互感器2、四台微型单相光伏并网逆变器3。其中三相切换控制主板具有MCU，接入三相线路的输出端LA、LB、LC，对应各三相线路的采样信号接口（未图示）及对应各个微型单相光伏并网逆变器的信号接入端。该部分为整个微电网运行的主控部，用于进行接收和输出信息数据的处理、整合，主要用于控制三相电网的平衡。其中电流互感器则单独配设于每一相线路中采集负载电流，并与采样信号接口相对接；主要用于反馈负载电流以便三相切换控制主板判断最大负载相线路，通常情况下负载电流最小的即为最大负载相。作为微电网的主要能量来源，其中四台微型单相光伏并网逆变器通过参数线路与信号接入端相对接，籍此面向三相切换控制主板交互运行状态和性能参数等。但这些微型单相光伏并网逆变器为分组装接使用，更具体的表现为其中三台微型单相光伏并网逆变器接入各一相线路中，即该三相市电中任一相都将得到一台微型单相光伏并网逆变器无额外控制的全力补充。而剩余的第四微型单相光伏并网逆变器则接入三相切换控制主板的转接输入端，并由该三相切换控制主板择一性地并网补充至负载较高的一相线路。上述三相切换控制主板1预设有对应各一相线路切换输出的控制程序，其中切换输出的触发点设为比较每一相线路负载电流所得的最大负载相线路与当前第四微型单相光伏并网逆变器转接输入的一相线路的关联性。为更直观地理解基于上述微电网架构的功能实现，设电流互感器对应每一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相5KW微电网，其特征在于包括：/n一块三相切换控制主板，具有MCU，接入三相线路的输出端LA、LB、LC，对应各三相线路的采样信号接口及对应各个微型单相光伏并网逆变器的信号接入端；/n电流互感器，单独配设于每一相线路中采集负载电流，并与所述采样信号接口相对接；/n四台微型单相光伏并网逆变器，通过参数线路与信号接入端相对接，且其中三台微型单相光伏并网逆变器接入各一相线路中，第四微型单相光伏并网逆变器接入三相切换控制主板的转接输入端。/n

【技术特征摘要】
1.一种三相5KW微电网，其特征在于包括：
一块三相切换控制主板，具有MCU，接入三相线路的输出端LA、LB、LC，对应各三相线路的采样信号接口及对应各个微型单相光伏并网逆变器的信号接入端；
电流互感器，单独配设于每一相线路中采集负载电流，并与所述采样信号接口相对接；
四台微型单相光伏并网逆变器，通过参数线路与信号接入端相对接，且其中三台微型单相光伏并网逆变器接入各一相线路中，第四微型单相光伏并网逆变器接入三相切换控制主板的转接输入端。


2.根据权利要求1所述三相5KW微电网，其特征在于：所述三相切换控制主板预设有对应各一相线路切换输出的控制程序，其中切换输出的触发点设为比较每一相线路负载电流所得的最大负载相线路与当前第四微型单相光伏并网逆变器转接输入的一相线路的关联性，两相线路一致则停止切换，两相线路相异则切换为最大负载相线路。


3.根据权利要求1所述三相5KW微电网，其特征在于：每台所述微型单相光伏并网逆变器连接有两台以上的光伏组件，所述光伏组件为60片或72片的集合体。


4.根据权利要求3所述三相5KW微电网，其特征在于：每台所述微型单相光伏并网逆变器连接有四台光伏组件。


5.根据权利要求1所述三相5KW微电网，其特征在于还包括一台通信集控器，所述三相切换控制主板与通信集控器通过485总线相连接，且通信集控器与用户上位监控主机或移动终端相连接并交互信息数据。


6.一种三相5KW微电网的运行控制方法，其特征在于：
利用单独配设于每一相线路中电流互感器采集负载电流，并信号反馈至三相切换控制主板；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王生洪，沈明欣，吴保华，
申请(专利权)人：常州新智源电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32