一种启动微电网内大型动力负荷的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种启动微电网内大型动力负荷的系统，包括PCC并网开关、微电网交流母线、有源电力滤波器APF、储能逆变器、储能电池、限流电阻R、接触器K1-K3、时间继电器KT、电源继电板、微电网主控系统、变频器整流电路、变频器滤波电路和变频器逆变电路。其有益效果在于：使用变频启动装置可以有效的提高动力负荷的输出转矩，同时启动电流也较小，而且本发明专利技术中所提出的方法，可以有效地降低变频启动装置启动动力负荷时的谐波电流，避免同时变频启动装置直流侧出现两路电源同时供电的现象，提高了微电网的稳定性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种启动微电网内大型动力负荷的系统，包括PCC并网开关、微电网交流母线、有源电力滤波器APF、储能逆变器、储能电池、限流电阻R、接触器K1-K3、时间继电器KT、电源继电板、微电网主控系统、变频器整流电路、变频器滤波电路和变频器逆变电路。其有益效果在于：使用变频启动装置可以有效的提高动力负荷的输出转矩，同时启动电流也较小，而且本专利技术中所提出的方法，可以有效地降低变频启动装置启动动力负荷时的谐波电流，避免同时变频启动装置直流侧出现两路电源同时供电的现象，提高了微电网的稳定性和经济性。【专利说明】—种启动微电网内大型动力负荷的系统
本专利技术属于分布式发电、储能、电能质量及微电网
，涉及一种启动微电网内大型动力负荷的系统。
技术介绍
随着我国经济社会的发展，消耗的资源也越来越多，给环境造成了较大的压力，为了解决这一问题，我国大力发展以可再生能源为主的分布式电源。随着分布式电源的大量并网，对电网造成了一定的冲击。微电网可以较好地解决分布式电源的并网问题，但是当微电网离网运行时，由于系统的容量较小，同时耐受谐波电流能力较差，所以当微电网离网启动大型动力负荷时，所产生的冲击电流和谐波电流有可能会造成系统的工作异常。为能够有效地提高微电网的经济性，迫切需要一种能够在微电网离网运行状态下以较小容量的微电网启动大型动力负荷的方法。大型动力负荷启动方法中的电压软启动方法使用的是电压软启动器，但是启动电流较大，同时谐波电流较多，在启动过程中，大型动力负荷的输出转矩较小。使用变频启动装置可以有效地提高动力负荷的输出转矩，同时启动电流也较小。但是，由于变频启动装置内有整流电路，所以使用变频启动装置的谐波电流较大。微电网的容量较小，同时对谐波电流的耐受能力也较小，当使用变频启动装置启动动力负荷时，所产生的谐波电流会对微电网的稳定性造成影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可以有效降低谐波电流、能够在离网运行状态下以较小容量的微电网启动微电网内大型动力负荷的系统。为解决上述技术问题所采取的技术方案是:一种启动微电网内大型动力负荷的系统，包括PCC并网开关、微电网交流母线、有源电力滤波器APF、储能逆变器、储能电池、限流电阻R、接触器K1-K3、时间继电器KT、电源继电板、微电网主控系统、变频器整流电路、变频器滤波电路和变频器逆变电路； 所述微电网交流母线经所述PCC并网开关与大电网双向连接；所述有源电力滤波器APF与所述微电网交流母线双向连接； 所述储能电池分两条支路，其中一条支路经所述储能逆变器与所述微电网交流母线双向连接，另一条支路依次经所述接触器K3的主触点I脚与2脚、接触器Kl的主触点I脚与2脚接所述变频器滤波电路的输入端；所述限流电阻R与所述接触器Kl的主触点I脚与2脚两端并联； 所述微电网交流母线依次经所述变频器整流电路、接触器K2的主触点I脚与2脚、变频器滤波电路、变频器逆变电路接大型动力负荷； 所述微电网主控系统的第一控制输出端、第二控制输出端分别接所述电源继电板的第一控制输入端11、第二控制输入端12 ； 所述电源继电板的第一电源输出端El-1依次经所述接触器K3的供电线圈Al端、A2端、接触器K2的常闭辅助触点5脚、6脚接电源继电板的公共输出端El-Ol ； 所述电源继电板的第二电源输出端E1-2依次经所述接触器K2的供电线圈Al端、A2端、接触器K3的常闭辅助触点5脚、6脚、接触器Kl的常闭辅助触点5脚、6脚接电源继电板的公共输出端El-Ol ； 所述电源继电板的第三电源输出端E1-3依次经所述时间继电器KT的电源端I脚、2脚、接触器K3的常开辅助触点7脚、8脚接电源继电板的公共输出端El-Ol ； 所述电源继电板的第四电源输出端E1-4依次经所述接触器Kl的供电线圈Al端、A2端、时间继电器KT的常开触点3脚、4脚接电源继电板的公共输出端E1-01。所述电源继电板包括电阻R1-R2、光电耦合器0C1-0C2、继电器J4-J5、直流电源DCl- DC2和交流电源El ； 所述电源继电板的第一输入控制端Il经电阻Rl接光电耦合器OCl的发光二极管正极I脚；所述光电耦合器OCl的发光二极管负极2脚接地；所述光电耦合器OCl的集电极4脚接所述继电器J4的线圈J4-1的正极，所述光电耦合器OCl的发射极3脚经所述直流电源DCl接所述继电器J4的线圈J4-1的负极；所述继电器J4的常开静触点接所述电源继电板的第一电源输出端E1-1，所述继电器J4的常开动触点接所述交流电源El的E1-02端；所述电源继电板的第二输入控制端12经电阻R2接光电耦合器0C2的发光二极管正极I脚；所述光电耦合器0C2的发光二极管负极2脚接地；所述光电耦合器0C2的集电极4脚接所述继电器J5的线圈J5-1的正极，所述光电耦合器0C2的发射极3脚经所述直流电源DC2接所述继电器J5的线圈J5-1的负极；所述继电器J5的常开静触点接所述电源继电板的第二电源输出端E1-2，所述继电器J5的常开动触点接所述交流电源El的E1-02端；所述电源继电板的第三电源输出端E1-3、电源继电板的第四电源输出端E1-4分别接所述交流电源El的E1-02端；所述交流电源El的El-Ol端为所述电源继电板的公共输出端 El-Ol。所述光电稱合器0C1-0C2的型号均为TLP521-1 ;所述继电器J4-J5的型号均为MY2NJ-12VDC。所述变频器整流电路是由整流二极管D1-D6构成的三相全波桥式电路。所述整流二极管D1-D6的型号均为SKD110/12E。所述变频器滤波电路是由电感L、电容C构成的LC滤波电路。所述变频器逆变电路是由IGBT模块Q1-Q6和二极管D7-D12构成的三相全桥逆变电路；所述储能逆变器是由IGBT模块Q7-Q12和二极管D13-D18构成的三相全桥逆变电路。所述IGBT模块Q1-Q12的型号均为英飞凌FS450R12KE3。所述时间继电器KT的型号为正泰JS14P ;所述微电网主控系统的型号为NMC1000 ；所述PCC并网开关的型号为MG2312 ;所述有源电力滤波器APF的型号为SPA3-100A/0.4。所述直流电源DC1-DC2的电压为V12 ;所述交流电源El的电压为交流24V。采用上述技术方案所产生的有益效果在于:使用变频启动装置可以有效地提高动力负荷的输出转矩，同时启动电流也较小，而且本专利技术中所提出的方法，可以有效地降低变频启动装置启动动力负荷时的谐波电流，避免变频启动装置直流侧出现两路电源同时供电的现象，提高了微电网的稳定性和经济性。【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的原理框图； 图2为本专利技术K3供电线圈与K2常闭辅助触点的连接图； 图3为本专利技术K2供电线圈与K3、K1常闭辅助触点的连接图； 图4为本专利技术时间继电器KT的电源端与K3常开辅助触点的连接图； 图5为本专利技术Kl供电线圈与时间继电器KT常开触点的连接图； 图6为本专利技术电源继电板的电路原理图； 图7为本专利技术并网运行时大型动力负荷启动过程。【具体实施方式】由图1-7所示的实施例可知，本实施例包括PCC并网开关、微电网交流母线、有源电力滤波器APF、储能逆变器、储能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种启动微电网内大型动力负荷的系统，其特征在于：包括PCC并网开关、微电网交流母线、有源电力滤波器APF、储能逆变器、储能电池、限流电阻R、接触器K1?K3、时间继电器KT、电源继电板、微电网主控系统、变频器整流电路、变频器滤波电路和变频器逆变电路；所述微电网交流母线经所述PCC并网开关与大电网双向连接；所述有源电力滤波器APF与所述微电网交流母线双向连接；所述储能电池分两条支路，其中一条支路经所述储能逆变器与所述微电网交流母线双向连接，另一条支路依次经所述接触器K3的主触点1脚与2脚、接触器K1的主触点1脚与2脚接所述变频器滤波电路的输入端；所述限流电阻R与所述接触器K1的主触点1脚与2脚两端并联；?所述微电网交流母线依次经所述变频器整流电路、接触器K2的主触点1脚与2脚、变频器滤波电路、变频器逆变电路接大型动力负荷；所述微电网主控系统的第一控制输出端、第二控制输出端分别接所述电源继电板的第一控制输入端I1、第二控制输入端I2；所述电源继电板的第一电源输出端E1?1依次经所述接触器K3的供电线圈A1端、A2端、接触器K2的常闭辅助触点5脚、6脚接电源继电板的公共输出端E1?01；所述电源继电板的第二电源输出端E1?2依次经所述接触器K2的供电线圈A1端、A2端、接触器K3的常闭辅助触点5脚、6脚、接触器K1的常闭辅助触点5脚、6脚接电源继电板的公共输出端E1?01；所述电源继电板的第三电源输出端E1?3依次经所述时间继电器KT的电源端1脚、2脚、接触器K3的常开辅助触点7脚、8脚接电源继电板的公共输出端E1?01；所述电源继电板的第四电源输出端E1?4依次经所述接触器K1的供电线圈A1端、A2端、时间继电器KT的常开触点3脚、4脚接电源继电板的公共输出端E1?01。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高志强，孟良，胡文平，王文新，范辉，景皓，梁宾，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网河北省电力公司电力科学研究院，河北省电力建设调整试验所，
类型：发明
国别省市：