一种智能配电网的能量路由装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能配电网的能量路由装置，包括依次连接的高压侧、隔离级一次侧、隔离级二次侧和低压侧，高压侧包括高压交流母线和低压直流母线，低压侧包括低压交流母线和低压直流母线，各母线作为能量路由器的接口，高压侧采用三相五电平变换器，隔离级一次侧采用单相五电平变换器，隔离级二次侧采用三个H桥结构，低压侧采用三个三电平的变换器，采用变压器耦合式单元串联高压变频结构。本实用新型增加了交直流接口，功能性强，实现隔离故障或谐波电流，高低压直流母线提高了智能配电网对分布式电源的接纳能力，通过高低压直流母线接入储能设备，还可为配电网消峰填谷，实现耐高压的能力和大容量输入输出。
【专利说明】
一种智能配电网的能量路由装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种智能配电网的能量路由装置，属于电力系统技术领域。
【背景技术】
[0002]随着化石能源的枯竭，分布式新能源发电可能成为未来能源的主要来源，因此能源互联是未来电网发展的必然趋势，目前的能源互联装置大多以电力电子技术为基础，都是一些单一的电压源或电流源型变换器，不能提供多种电能形式的交直流接口，功能单一，不能实现电压等级的大范围变化，不能隔离故障或谐波电流，不能耐高压和大容量输入输出，无法在智能电网中实现电能路由的功能。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是:提供一种智能配电网的能量路由装置，功能性强、隔离故障或谐波电流，实现电能路由的功能，提高智能配电网对分布式电源的接纳能力，为配电网消峰填谷，还具有耐高压和大容量路由的功能，以解决现有技术中存在的问题。
[0004]本实用新型采取的技术方案为:一种智能配电网的能量路由装置，包括依次连接的高压侧、隔离级一次侧、隔离级二次侧和低压侧，所述高压侧包括高压交流母线和低压直流母线，所述低压侧包括低压交流母线和低压直流母线，各母线作为能量路由器的接口，所述高压侧采用三相五电平变换器，所述隔离级一次侧采用单相五电平变换器，所述隔离级二次侧采用三个H桥结构，所述低压侧采用三个三电平的变换器，采用变压器耦合式单元串联尚压变频结构。
[0005]优选的，上述三相五电平变换器和单相五电平变换器分别采用MMC模块，所述MMC模块由半桥型换流器和直流电容组成。
[0006]优选的，上述一种智能配电网的能量路由装置，还包括集成控制系统，所述集成控制系统包括控制器和检测电路，所述控制器连接有检测电路和IGBT驱动电路，所述检测电路分别连接到变换器输入端和输出端的PT/CT，用于采集由检测电路得到的信号级电压电流信号，所述IGBT驱动电路连接到变换器。
[0007]优选的，上述检测电路与控制器间还连接有滤波电路。
[0008]优选的，上述控制器与IGBT驱动电路间还连接有两个光电转换电路。
[0009]本实用新型的有益效果:与现有技术相比，本实用新型增加了交直流接口，功能性强，实现隔离故障或谐波电流，高低压直流母线提高了智能配电网对分布式电源的接纳能力，通过高低压直流母线接入储能设备，还可为配电网消峰填谷，隔离级二次侧采用三个H桥级联的结构，实现耐高压的能力和大容量输入输出，本实用新型可用于高压交流系统、高压直流系统、低压交流系统和低压直流系统进行能量路由。
【附图说明】
[00?0]图1是本实用新型的主电路结构不意图；
[0011 ]图2是本实用新型的控制电路结构示意图；
[0012]图3是本实用新型的总体结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图及具体的实施例对实用新型进行进一步介绍。
[0014]如图1?3所示，一种智能配电网的能量路由装置，包括依次连接的高压侧、隔离级一次侧、隔离级二次侧和低压侧，所述高压侧包括高压交流母线和低压直流母线，所述低压侧包括低压交流母线和低压直流母线，各母线作为能量路由器的接口，所述高压侧采用基于MMC模块的三相五电平变换器，所述隔离级一次侧采用基于MMC模块的单相五电平变换器，所述隔离级二次侧采用三个H桥结构，所述低压侧采用三个三电平的变换器，采用变压器耦合式单元串联高压变频结构，实现大容量的接入或输出的功能，所述MMC模块由半桥型换流器和直流电容组成，该能量路由器的所含的隔离变压器具有隔离作用，能够隔离短时故障和谐波，若长时间故障，还可以通过闭锁电力电子器件以避免故障扩大，在电力系统中可以充当继电保护的功能，能量路由装置对分布式新能源并网、智能电网和能源互联起关键作用，由于能量路由器的高低压直流母线的存在，可提高智能配电网对分布式电源的接纳能力，通过高低压直流母线接入储能设备，还可为配电网消峰填谷，以及应对低电压穿越的功能。
[0015]优选的，上述一种智能配电网的能量路由装置，还包括集成控制系统，所述集成控制系统包括控制器和检测电路，所述控制器连接有检测电路和IGBT驱动电路，所述检测电路分别连接到变换器输入端和输出端的PT/CT，用于采集由检测电路得到的信号级电压电流信号，所述IGBT驱动电路连接到变换器，检测电路与控制器间还连接有滤波电路，控制器与IGBT驱动电路间还连接有两个光电转换电路。检测电路对能量路由器中输出的电压电流进行检测，所测得的信号级电压电流型号由滤波电路进行滤波，由集成控制系统的I/O 口进行采集，通过运行所装载的控制程序发出SPWM，SPWM信号由光电转换电路转换后送给驱动电路上的光电转换电路，最后由驱动电路触发IGBT，由此形成闭环系统，总体结构如图3所示，由五个集成控制器对能量路由器各换流器进行控制，其检测电路所得路由器接口的信号级电压电流信号反馈给集成控制器，集成控制器通过I/O 口采集电压电流信号，各集成控制系统根据实际要求对能量路由器各级进行控制，以实现不同电压等级的交直流系统的能量路由，通过隔离变压器和控制器相结合的方式实现电压平滑且大范围变化的功能，实现电压等级的大范围变化。
[0016]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种智能配电网的能量路由装置，其特征在于:包括依次连接的高压侧、隔离级一次侦叭隔离级二次侧和低压侧，所述高压侧包括高压交流母线和低压直流母线，所述低压侧包括低压交流母线和低压直流母线，各母线作为能量路由器的接口，所述高压侧采用三相五电平变换器，所述隔离级一次侧采用单相五电平变换器，所述隔离级二次侧采用三个H桥结构，所述低压侧采用三个三电平的变换器，采用变压器耦合式单元串联高压变频结构。2.根据权利要求1所述的一种智能配电网的能量路由装置，其特征在于:所述三相五电平变换器和单相五电平变换器分别采用MMC模块，所述MMC模块由半桥型换流器和直流电容组成。3.根据权利要求1所述的一种智能配电网的能量路由装置，其特征在于:还包括集成控制系统，所述集成控制系统包括控制器和检测电路，所述控制器连接有检测电路和IGBT驱动电路，所述检测电路分别连接到变换器输入端和输出端的PT/CT，用于采集由检测电路得到的信号级电压电流信号，所述IGBT驱动电路连接到变换器。4.根据权利要求3所述的一种智能配电网的能量路由装置，其特征在于:所述检测电路与控制器间还连接有滤波电路。5.根据权利要求3所述的一种智能配电网的能量路由装置，其特征在于:所述控制器与IGBT驱动电路间还连接有两个光电转换电路。
【文档编号】H02M7/219GK205509864SQ201620287407
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】袁威, 刘跃
【申请人】贵州大学