本發(fā)明涉及電網(wǎng)，特別是指一種基于橋式電路的電網(wǎng)柔性互聯(lián)裝置。

背景技術(shù)：

1、柔性互聯(lián)裝置是構(gòu)建新型配電網(wǎng)(能源互聯(lián)網(wǎng))的核心裝置，支持不同電壓等級(jí)、不同容量分布式電源及負(fù)荷的接入，并通過變換器、濾波器等組件，實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)區(qū)電網(wǎng)的電壓、電流、功率等參數(shù)的精確控制。

2、柔性互聯(lián)的新型配電系統(tǒng)將更有利于分布式電源和新型負(fù)荷的接入，實(shí)現(xiàn)區(qū)域間的能量互濟(jì)，對(duì)負(fù)荷提供無功支撐，降低配電系統(tǒng)的電壓波動(dòng)，在配電系統(tǒng)發(fā)生區(qū)域故障時(shí)能夠快速實(shí)現(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)供，確保重要負(fù)荷的不間斷供電，提升配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。目前關(guān)于新型配電網(wǎng)的互聯(lián)裝置的研究與應(yīng)用主要包括換流器、軟開關(guān)(soft?open?point，sop)等互聯(lián)裝置。

3、目前換流器方案在實(shí)際應(yīng)用中往往需要配置多臺(tái)換流器，且需要配置相應(yīng)的控制系統(tǒng)，整套方案需要多面屏柜的支撐才能集成相應(yīng)的功能，所以換流器方案僅僅適用對(duì)供電可靠性要求不是非常高的地區(qū)，且具備設(shè)備穩(wěn)定性差，造價(jià)高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大等缺點(diǎn)；

4、目前sop方案由于控制策略復(fù)雜，設(shè)備結(jié)構(gòu)及元件采用了能量密度低的半導(dǎo)體，使得現(xiàn)階段sop造價(jià)成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種基于橋式電路的電網(wǎng)柔性互聯(lián)裝置，實(shí)現(xiàn)可靠、簡單、易用的電網(wǎng)之間的柔性互聯(lián)。

2、基于上述目的，本發(fā)明提供一種基于橋式電路的電網(wǎng)柔性互聯(lián)裝置，包括：控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、第一h橋模塊和第二h橋模塊；其中，第一、二h橋模塊中包括：h橋式電路和濾波電路；

3、其中，第一、二h橋模塊的控制端連接于所述驅(qū)動(dòng)模塊；第一h橋模塊的直流端與第二h橋模塊的直流端相連；第一、二h橋模塊的交流端分別與第一、二交流電網(wǎng)相連；

4、所述控制模塊用于控制所述驅(qū)動(dòng)模塊分別向第一h橋模塊和第二h橋模塊發(fā)送相應(yīng)的pwm信號(hào)，通過調(diào)整第一h橋模塊和第二h橋模塊的狀態(tài)，調(diào)整第一、二交流電網(wǎng)的互聯(lián)模式。

5、較佳地，所述控制模塊具體用于控制所述驅(qū)動(dòng)模塊向第一h橋模塊發(fā)送第一pwm信號(hào)，調(diào)整第一h橋模塊為交流轉(zhuǎn)直流狀態(tài)，用于將第一交流電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出；以及

6、所述控制模塊控制所述驅(qū)動(dòng)模塊向第二h橋模塊發(fā)送第二pwm信號(hào)，調(diào)整第二h橋模塊為直流轉(zhuǎn)交流狀態(tài)，用于將第一h橋模塊輸出的直流電轉(zhuǎn)為交流電輸送到第二交流電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)第一交流電網(wǎng)向第二交流電網(wǎng)輸送功率的第一種互聯(lián)模式。

7、所述控制模塊具體用于控制所述驅(qū)動(dòng)模塊向第二h橋模塊發(fā)送第一pwm信號(hào)，調(diào)整第二h橋模塊為交流轉(zhuǎn)直流狀態(tài)，用于將第二交流電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出；以及

8、所述控制模塊控制所述驅(qū)動(dòng)模塊向第一h橋模塊發(fā)送第二pwm信號(hào)，調(diào)整第一h橋模塊為直流轉(zhuǎn)交流狀態(tài)，用于將第二h橋模塊輸出的直流電轉(zhuǎn)為交流電輸送到第一交流電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)第二交流電網(wǎng)向第一交流電網(wǎng)輸送功率的第二種互聯(lián)模式。

9、較佳地，所述控制模塊還用于控制所述驅(qū)動(dòng)模塊分別向第一h橋模塊和第二h橋模塊發(fā)送第三pwm信號(hào)，控制第一h橋模塊和第二h橋模塊中的開關(guān)器件均處于高阻抗?fàn)顟B(tài)，斷開第一交流電網(wǎng)和第二交流電網(wǎng)之間的互聯(lián)，進(jìn)入停機(jī)/待機(jī)模式。

10、進(jìn)一步，所述裝置還包括：

11、輸入輸出模塊，用于將外部接收的接觸器、或開關(guān)的位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸入到所述控制模塊；以及

12、所述輸入輸出模塊還用于接收所述控制模塊的輸出信號(hào)，并將接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作的電信號(hào)，并通過此電信號(hào)最終驅(qū)動(dòng)旁路開關(guān)的繼電器動(dòng)作，以控制旁路開關(guān)的閉合或斷開。

13、較佳地，所述控制模塊還用于在進(jìn)入停機(jī)/待機(jī)模式后，通過輸入輸出模塊控制旁路開關(guān)閉合，實(shí)現(xiàn)第一、二交流電網(wǎng)通過旁路開關(guān)互聯(lián)，從而進(jìn)入旁路模式。

14、較佳地，所述控制模塊還用于在接收到故障信息后，通過所述驅(qū)動(dòng)模塊控制第一h橋模塊和第二h橋模塊中的開關(guān)器件短時(shí)處于高阻抗?fàn)顟B(tài)，或限流狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)從第一或第二種互聯(lián)模式進(jìn)入故障穿越模式。

15、較佳地，所述控制模塊還用于在經(jīng)過短時(shí)的故障穿越模式后，若故障消失，重新回到第一或第二種互聯(lián)模式；若故障仍存在，則轉(zhuǎn)為停機(jī)/待機(jī)模式。

16、較佳地，所述h橋式電路是由寬禁帶sic半導(dǎo)體材料的開關(guān)器件構(gòu)建的。

17、較佳地，所述開關(guān)器件具體為絕緣柵晶體管igbt。

18、本發(fā)明技術(shù)方案的基于橋式電路的電網(wǎng)柔性互聯(lián)裝置中，包括：控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、第一h橋模塊和第二h橋模塊；其中，第一、二h橋模塊中包括：h橋式電路和濾波電路；其中，第一、二h橋模塊的控制端連接于所述驅(qū)動(dòng)模塊；第一h橋模塊的直流端與第二h橋模塊的直流端相連；第一、二h橋模塊的交流端分別與第一、二交流電網(wǎng)相連；所述控制模塊用于控制所述驅(qū)動(dòng)模塊分別向第一h橋模塊和第二h橋模塊發(fā)送相應(yīng)的pwm信號(hào)，通過調(diào)整第一h橋模塊和第二h橋模塊的狀態(tài)，調(diào)整第一、二交流電網(wǎng)的互聯(lián)模式。本發(fā)明技術(shù)方案中，通過控制模塊對(duì)h橋模塊的不同狀態(tài)的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)臺(tái)區(qū)的柔性互聯(lián)和智能管理，實(shí)現(xiàn)電力資源共享和優(yōu)化配置，可以實(shí)現(xiàn)增加電網(wǎng)臺(tái)區(qū)供電容量、提高供電可靠性、平衡電力負(fù)荷等功能。該裝置具有自動(dòng)化、智能化、高效化、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，為現(xiàn)代電力系統(tǒng)提供了更加靈活、高效的供電方式，且該裝置成本低，簡單、易用；也就是說實(shí)現(xiàn)了一種可靠、簡單、易用的電網(wǎng)之間的柔性互聯(lián)；而且，寬禁帶半導(dǎo)體材料sic器件相較于傳統(tǒng)器件具有高功率密度、高運(yùn)行效率、系統(tǒng)成本低等優(yōu)勢；

19、更優(yōu)地，本發(fā)明的基于橋式電路的電網(wǎng)柔性互聯(lián)裝置不同于其他傳統(tǒng)柔性互聯(lián)設(shè)備的運(yùn)行方法，本發(fā)明的裝置可以采用三種運(yùn)行模式，可以分為互聯(lián)模式、旁路模式以及故障穿越模式三種模式，不同運(yùn)行模式之間可靈活切換；相比于其他傳統(tǒng)柔性互聯(lián)設(shè)備的運(yùn)行方法更具靈活性。

技術(shù)特征：

1.一種基于橋式電路的電網(wǎng)柔性互聯(lián)裝置，其特征在于，包括：控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、第一h橋模塊和第二h橋模塊；其中，第一、二h橋模塊中包括：h橋式電路和濾波電路；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的裝置，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述h橋式電路是由寬禁帶sic半導(dǎo)體材料的開關(guān)器件構(gòu)建的。

10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述開關(guān)器件具體為絕緣柵晶體管igbt。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于橋式電路的電網(wǎng)柔性互聯(lián)裝置，所述裝置包括：控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、第一H橋模塊和第二H橋模塊；其中，第一、二H橋模塊中包括：H橋式電路和濾波電路；其中，第一、二H橋模塊的控制端連接于所述驅(qū)動(dòng)模塊；第一H橋模塊的直流端與第二H橋模塊的直流端相連；第一、二H橋模塊的交流端分別與第一、二交流電網(wǎng)相連；所述控制模塊用于控制所述驅(qū)動(dòng)模塊分別向第一H橋模塊和第二H橋模塊發(fā)送相應(yīng)的PWM信號(hào)，通過調(diào)整第一H橋模塊和第二H橋模塊的狀態(tài)，調(diào)整第一、二交流電網(wǎng)的互聯(lián)模式。應(yīng)用本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)可靠、簡單、易用的電網(wǎng)之間的柔性互聯(lián)。

技術(shù)研發(fā)人員：丁超,陸翌,倪曉軍,梁薇,陳騫,陳學(xué)良,謝浩鎧,李子明,張玉,鄭其萬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8