一种电源切换系统的制作方法

本实用新型属于电源切换技术领域，特别涉及一种电源切换系统。

背景技术：

随着对供电可靠性要求的不断提高，当电网解列时，储能变流器被期望能够与电网断开并独立运行，为本地关键负载供电，故储能变流器一般都有并网运行和离网运行两种工作模式。并网运行模式，微网与大电网并网运行，通过控制变换器输出电流与电网电压同相位，即传统的电流控制，达到单位功率因数输出；离网运行模式，当电网故障时，微网及时与大电网断开而独立运行；当储能变流器两种模式切换时，为保证本地负载的不间断供电，衍生出了无缝切换的概念。因此在微电网侧就构成了一个切换系统，实现储能系统的并离网自动切换。传统的切换系统为集中式，无法灵活配置与储能系统相匹配的功率，造成功率冗余，系统未处于最优工作状态。由于功率匹配非最优，成本投入也较高。

集中式切换系统，如果系统出现故障，无法维护好就必须整机更换，维护成本高。整个系统的可维护性也不好，运营成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电源切换系统，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电源切换系统，包括电源、基本功率单元、sts集控单元和pcs集控单元及本地负载；若干个基本功率单元的一端均连接到pcs集控单元及本地负载，基本功率单元的另一端均连接到外部电源，若干个基本功率单元通过通信连接到sts集控单元，sts集控单元通过通信连接pcs集控单元及本地负载；若干个并联的基本功率单元组成柜式结构。

进一步的，基本功率单元包含多个独立的功率通道，一个基本功率单元的多个独立通道同时接入外部电源的一相。

进一步的，外部电源包括a/b/c相，a/b/c相通过n个基本功率单元并联组成标准的柜式结构。

进一步的，基本功率单元设置在立柜内；立柜内设置有若干个抽屉，每个抽屉内一个基本功率单元，一个基本功率单元包含一个或者多个独立的功率通道。

进一步的，外部电源为交流母线；基本功率单元和交流母线之间，以及基本功率单元和pcs单元之间均设置有开关。

进一步的，sts机柜中集成有bms供电单元，防逆流检测单元及电能质量监测单元。

与现有技术相比，本实用新型有以下技术效果：

本实用新型采用模块化设计，可方便的更换功率模块，便于系统维护。以功率模块功率为单位，自由匹配功率，模块间并联无需再外加均流装置。

本实用新型集成ups辅助供电功能。同样实现不间断供电，可省去整个系统中的ups。

本实用新型集成了逆流检测功能和电能质量监测功能，检测速度快，可通信发送给pcs，进行光伏功率调节，保持光伏功率与负载功率相同，确保系统的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型系统图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步说明：

请参阅图1，一种电源切换系统，包括电源、基本功率单元、sts集控单元和pcs集控单元及本地负载；若干个基本功率单元的一端均连接到pcs集控单元及本地负载，基本功率单元的另一端均连接到外部电源，若干个基本功率单元通过通信连接到sts集控单元，sts集控单元通过通信连接pcs集控单元及本地负载；若干个并联的基本功率单元组成柜式结构。

基本功率单元包含多个独立的功率通道，一个基本功率单元的多个独立通道同时接入外部电源的一相。

外部电源包括a/b/c相，a/b/c相通过n个基本功率单元并联组成标准的柜式结构。

基本功率单元设置在立柜内；立柜内设置有若干个抽屉，每个抽屉内一个基本功率单元，一个基本功率单元包含一个或者两个独立的功率通道。

外部电源为交流母线；基本功率单元和交流母线之间，以及基本功率单元和pcs单元之间均设置有开关。

sts机柜中集成有bms供电单元，防逆流检测单元及电能质量监测单元。

sts采用模块化并联方案，每个sts对应于一相市电，每个sts模块直接由集控单元进行控制，整个系统通过能量管理系统来调度sts，可达到计划性停电，实现削峰填谷、需量管理等需求；在非计划性停电，配合储能系统，可实现本地负载的不间断供电。

(1)在切换系统单个或多个模块故障时，模块会自动退出保护，不影响系统其它部分运行，大幅提高系统的稳定性。在单个模块或多个模块故障后，无需更换整个系统，只需更换相应模块，运营维护便利，大幅降低维护成本。例如，当a1功率模块故障后，在需要进行维护时，可断开其对应的前、后断路器，便能脱离系统抽出维护。

(2)在匹配储能系统使用时，可以每相多配置一个模块即可增加固定的功率，因此该切换系统可以以最低的硬件成本匹配出最优的功率来完美适配储能系统运行；即降低了开发成本，也大大降低了投资者的前期投入成本。

(3)模块间并联无需增加均流电抗器，只需要设计系统时应用本发明提出的技术方案，就能完美实现系统均流。在降低系统复杂度的同时，增加了系统的可靠性，也极大的降低了成本投入。

(4)集成小功率ups功能，直接省去ups及配置的蓄电池或锂电池，将此部分功能集成在sts机柜中，因其两侧取电，其只需要储存小部分能量，在并离网切换过渡时供能，就能完美实现不间断供电，且大幅度降低安装空间，又降低系统投入成本。

(5)传统检测一般使用智能测控仪表，仪表检测速度比较慢，一般更新一次数据需要330ms以上，配合逆功率调节会有较大的滞后性，在逆流保护时间要求较高场合无法适用。而本系统集成了防逆流功能检测，在电网侧检测电压及电流的过零点时间差，可以在1～5个工频周期内检测出逆流，从而通过高速通信调低储能系统光伏的输出功率。

(6)在切换系统的电网侧可以监测电网的各个数据及指标，并通过触摸屏实时显示，能更直接有效的了解电网信息。

技术特征：

1.一种电源切换系统，其特征在于，包括电源、基本功率单元、sts集控单元和pcs集控单元及本地负载；若干个基本功率单元的一端均连接到pcs集控单元及本地负载，基本功率单元的另一端均连接到外部电源，若干个基本功率单元通过通信连接到sts集控单元，sts集控单元通过通信连接pcs集控单元及本地负载；若干个并联的基本功率单元组成柜式结构。

2.根据权利要求1所述的一种电源切换系统，其特征在于，基本功率单元包含多个独立的功率通道，一个基本功率单元的多个独立通道同时接入外部电源的一相。

3.根据权利要求2所述的一种电源切换系统，其特征在于，外部电源包括a/b/c相，a/b/c相通过n个基本功率单元并联组成标准的柜式结构。

4.根据权利要求1所述的一种电源切换系统，其特征在于，基本功率单元设置在立柜内；立柜内设置有若干个抽屉，每个抽屉内一个基本功率单元，一个基本功率单元包含一个或者多个独立的功率通道。

5.根据权利要求1所述的一种电源切换系统，其特征在于，外部电源为交流母线；基本功率单元和交流母线之间，以及基本功率单元和pcs单元之间均设置有开关。

6.根据权利要求1所述的一种电源切换系统，其特征在于，sts机柜中集成有bms供电单元，防逆流检测单元及电能质量监测单元。

技术总结
一种电源切换系统，包括电源、基本功率单元、STS集控单元和PCS集控单元及本地负载；若干个基本功率单元的一端均连接到PCS集控单元及本地负载，基本功率单元的另一端均连接到外部电源，若干个基本功率单元通过通信连接到STS集控单元，STS集控单元通过通信连接PCS集控单元及本地负载；若干个并联的基本功率单元组成柜式结构。本实用新型采用模块化设计，可方便的更换功率模块，便于系统维护。以功率模块功率为单位，自由匹配功率，模块间并联无需再外加均流装置。

技术研发人员：林高达;倪同;葛磊;张艺博
受保护的技术使用者：西安新艾电气技术有限公司
技术研发日：2020.01.19
技术公布日：2020.08.25