本发明涉及供电领域，尤其涉及一种微网并离网混合切换系统及方法。
背景技术：
微网系统通过公共连接点(pointofcommoncoupling，pcc)与大电网建立联系，以此来工作于并离网两种运行工况的。正常情况下，pcc点并网开关闭合工作在并网模式下，此时光伏储能系统与大电网整体功率平衡的含义为：若光伏储能系统输出功率大于本地负载功率需求，则其在对本地负载供电的同时，多余差额通过pcc点馈送电网；当受自然因素影响下，其输出功率不能满足系统负载的需求，则缺失差额由大电网补充。但若出现大电网故障、局部电价调整等情况时，就需要pcc点断开使光伏储能系统工作在离网模式。两种工况下的相互配合实现了对负载稳定连续的供电，提高了供电可靠性。
如图1所示，现有技术的微网中，储能变流器通过单一的方式，比如通过模拟信号式来控制pcc连接点晶闸管的开通和关断，导致信号受到干扰后，容易出现误操作。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种微网并离网混合切换系统及方法，从而防止微网开关信号受到干扰而导致误操作。
本发明实施例中，提供了一种微网并离网混合切换系统，其包括通过公共连接点相互连接的光伏发电设备、储能变流器及用电负载，所述公共连接点进一步通过一并网开关连接至交流电网，所述储能变流器分别通过第一通信线路和第二通信线路与用于控制所述并网开关的开关控制模块相连接，所述储能变流器用于根据交流电网的电压状态分别通过所述第一通信线路输出第一控制信号和所述第二通信线路输出第二控制信号给所述开关控制模块，所述开关控制模块根据所述第一控制信号和所述第二控制信号对所述并网开关进行控制。
本发明实施例中，当所述第一控制信号和所述第二控制信号都为开关导通信号时，所述开关控制模块控制所述并网开关导通；当所述第一控制信号和所述第二控制信号中的任意一个为开关断开信号时，所述开关控制模块控制所述并网开关断开。
本发明实施例中，所述储能变流器包括控制模块及分别与所述控制模块相连接的电压检测电路、信号驱动电路及第一goose通信模块，所述电压检测电路用于对交流市电的电压进行检测，所述控制模块用于根据所述电压检测电路的检测结果产生所述第一控制信号和所述第二控制信号，并将所述第一控制信号和所述第二控制信号分别发送给所述信号驱动电路及所述第一goose通信模块。
本发明实施例中，所述开关控制模块包括开关驱动电路及第二goose通信模块，所述开关驱动电路与所述信号驱动电路通过模拟线路相连接，形成所述第一通信线路，所述第二goose通信模块与所述第一goose通信模块通过rj45网线相连接，形成所述第二通信线路。
本发明实施例中，所述并网开关包括三个分别与交流电网三相电线相连接的晶闸管q1、q2、q3。
本发明实施例中，当所述电压检测电路检测到交流电网断电时，所述控制模块向所述信号驱动电路发出低电平逻辑信号，所述信号驱动电路将低电平逻辑信号转发给所述开关驱动电路；同时，所述控制模块向所述第一goose通信模块发出低电平逻辑信号，所述第一goose通信模块通过所述第二goose通信模块将低电平逻辑信号转发给所述开关驱动电路。
本发明实施例中，当所述电压检测电路检测到交流电网电压恢复，且储能变流器和交流电网同相位时，所述控制模块向所述信号驱动电路发出高电平逻辑信号，所述信号驱动电路将高电平逻辑信号转发给所述开关驱动电路；同时，所述控制模块向所述第一goose通信模块发出高电平逻辑信号，所述第一goose通信模块通过所述第二goose通信模块将高电平逻辑信号转发给所述开关驱动电路。
本发明实施例中，还提供了一种微网并离网混合切换方法，其包括：
根据交流电网的电压状态分别通过第一通信线路输出第一控制信号和第二通信线路输出第二控制信号对连接于公共连接点与交流电网之间的并网开关的进行控制。
本发明实施例中，当所述第一控制信号和所述第二控制信号都为开关导通信号时，控制所述并网开关导通；当所述第一控制信号和所述第二控制信号中的任意一个为开关断开信号时，控制所述并网开关断开。
本发明实施例中，所述开关导通信号为高电平，所述开关断开信号为低电平。
与现有技术相比较，采用本发明的微网并离网混合切换系统及方法，所述储能变流器分别通过第一通信线路和第二通信线路与用于控制所述并网开关的开关控制模块相连接，所述储能变流器用于根据交流电网的电压状态分别通过所述第一通信线路输出第一控制信号和所述第二通信线路输出第二控制信号给所述开关控制模块，所述开关控制模块根据所述第一控制信号和所述第二控制信号对所述并网开关进行控制，采用两路信号的双备控制方式对所述并网开关进行开通和关断操作，并且两路信号中的任何一路信号为低电平，所述并网开关关断。从而能够快速有效的关断微电网与大电网的连接，防止所述并网开关的开关信号受到干扰而导致误操作，有效的保护了用电负载。
附图说明
图1是现有技术的微网并离网混合切换系统的结构示意图。
图2是本发明实施例的微网并离网混合切换系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述。
如图1所示，本发明实施例中，提供了一种微网并离网混合切换系统，其包括通过公共连接点相互连接的光伏发电设备1、储能变流器2及用电负载3。所述公共连接点进一步通过一并网开关4连接至交流电网。所述储能变流器2分别通过第一通信线路41和第二通信线路42与用于控制所述并网开关4的开关控制模块5相连接。所述储能变流器2用于根据交流电网的电压状态分别通过所述第一通信线路41输出第一控制信号c1和所述第二通信线路42输出第二控制信号c2给所述开关控制模块5，所述开关控制模块5根据所述第一控制信号和所述第二控制信号对所述并网开关4进行控制。
当所述第一控制信号和所述第二控制信号都为开关导通信号时，所述开关控制模块5控制所述并网开关4导通；当所述第一控制信号和所述第二控制信号中的任意一个为开关断开信号时，所述开关控制模块5控制所述并网开关4断开。
具体地，所述储能变流器2包括控制模块21及分别与所述控制模块21相连接的电压检测电路22、信号驱动电路23及第一goose通信模块24。所述电压检测电路22用于对交流市电的电压进行检测。所述控制模块21用于根据所述电压检测电路22的检测结果产生所述第一控制信号和所述第二控制信号，并将所述第一控制信号和所述第二控制信号分别发送给所述信号驱动电路23及所述第一goose通信模块24。
所述开关控制模块5包括开关驱动电路51及第二goose通信模块52。所述开关驱动电路51与所述信号驱动电路23通过模拟线路相连接，形成所述第一通信线路41。所述第二goose通信模块52与所述第一goose通信模块24通过rj45网线相连接，形成所述第二通信线路42。
所述并网开关4包括三个分别与交流电网三相电线相连接的晶闸管q1、q2、q3。晶闸管q1的p1端与所述储能变流器2的l1端相连，晶闸管q2的p2端与所述储能变流器2的l2端相连，晶闸管q3的p3端与所述储能变流器2的l3端相连，闸管q1的k1端与交流电网的a相电压相连，晶闸管q2的k2端与交流电网的b相电压相连，晶闸管q3的k3端与交流电的c相电压相连，晶闸管q1、q2、q3的栅极g1、g2、g3与所述开关控制模块5中的开关驱动电路51相连。电感l1、l2、l3与所述用电负载3相连。
本发明实施例中，当所述电压检测电路22检测到交流电网断电时，所述控制模块21向所述信号驱动电路23发出低电平逻辑信号，所述信号驱动电路23将低电平逻辑信号转发给所述开关驱动电路51；同时，所述控制模块21向所述第一goose通信模块24发出低电平逻辑信号，所述第一goose通信模块24通过所述第二goose通信模块52将低电平逻辑信号转发给所述开关驱动电路5。当所述电压检测电路22检测到交流电网电压恢复，且所述储能变流器2和交流电网同相位时，所述控制模块22向所述信号驱动电路23发出高电平逻辑信号，所述信号驱动电路23将高电平逻辑信号转发给所述开关驱动电路51；同时，所述控制模块22向所述第一goose通信模块24发出高电平逻辑信号，所述第一goose通信模块24通过所述第二goose通信模块52将高电平逻辑信号转发给所述开关驱动电路5。
具体地，所述开关驱动电路5根据下表输出控制晶闸管q1、q2、q3的栅极g1、g2、g3驱动信号：
为了能够快速的切断晶闸管来保护所述用电负载3，当第一控制信号c1和第二控制信号c2中的任何一个信号为低电平，g1、g2、g3为低电平，晶闸管q1、q2、q3关断，所述储能变流器2处于离网工作模式，此时如果所述光伏发电设备1输出功率大于所述用电负载3的功率需求，所述光伏发电设备1给所述用电负载3供电，所述储能变流器2从所述光伏发电设备1吸收功率，此时如果所述光伏发电设备1输出功率小于所述用电负载3功率需求，所述光伏发电设备1和所述储能变流器2给所述用电负载3供电，从而避免由于交流电网失电造成所述用电负载3失电。
当第一控制信号c1和第二控制信号c2中的信号均为高电平，g1、g2、g3为高电平，q1、q2、q3导通，所述储能变流器2与交流电网连接，储能变流器处于并网状态，此时若所述光伏发电设备1和所述储能变流器2输出功率大于所述用电负载3的功率需求，则其在对本地所述用电负载3供电的同时，多余差额通过公共连接点馈送电网。若所述光伏发电设备1和所述储能变流器2输出功率不满足所述用电负载3功率需求，则缺失差额由交流电网补充。
进一步地，本发明实施例中，还提供了一种微网并离网混合切换方法，其包括：
根据交流电网的电压状态分别通过第一通信线路输出第一控制信号和第二通信线路输出第二控制信号对连接于公共连接点与交流电网之间的并网开关的进行控制。
所述方法中，当所述第一控制信号和所述第二控制信号都为开关导通信号时，控制所述并网开关导通；当所述第一控制信号和所述第二控制信号中的任意一个为开关断开信号时，控制所述并网开关断开。所述开关导通信号为高电平，所述开关断开信号为低电平。
综上所述，采用本发明的微网并离网混合切换系统及方法，所述储能变流器分别通过第一通信线路和第二通信线路与用于控制所述并网开关的开关控制模块相连接，所述储能变流器用于根据交流电网的电压状态分别通过所述第一通信线路输出第一控制信号和所述第二通信线路输出第二控制信号给所述开关控制模块，所述开关控制模块根据所述第一控制信号和所述第二控制信号对所述并网开关进行控制，采用两路信号的双备控制方式对所述并网开关进行开通和关断操作，并且两路信号中的任何一路信号为低电平，所述并网开关关断。从而能够快速有效的关断微电网与大电网的连接，防止所述并网开关的开关信号受到干扰而导致误操作，有效的保护了用电负载。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种微网并离网混合切换系统，其特征在于，包括通过公共连接点相互连接的光伏发电设备、储能变流器及用电负载，所述公共连接点进一步通过一并网开关连接至交流电网，所述储能变流器分别通过第一通信线路和第二通信线路与用于控制所述并网开关的开关控制模块相连接，所述储能变流器用于根据交流电网的电压状态分别通过所述第一通信线路输出第一控制信号和所述第二通信线路输出第二控制信号给所述开关控制模块，所述开关控制模块根据所述第一控制信号和所述第二控制信号对所述并网开关进行控制。
2.如权利要求1所述的微网并离网混合切换系统，其特征在于，当所述第一控制信号和所述第二控制信号都为开关导通信号时，所述开关控制模块控制所述并网开关导通；当所述第一控制信号和所述第二控制信号中的任意一个为开关断开信号时，所述开关控制模块控制所述并网开关断开。
3.如权利要求1所述的微网并离网混合切换系统，其特征在于，所述储能变流器包括控制模块及分别与所述控制模块相连接的电压检测电路、信号驱动电路及第一goose通信模块，所述电压检测电路用于对交流市电的电压进行检测，所述控制模块用于根据所述电压检测电路的检测结果产生所述第一控制信号和所述第二控制信号，并将所述第一控制信号和所述第二控制信号分别发送给所述信号驱动电路及所述第一goose通信模块。
4.如权利要求3所述的微网并离网混合切换系统，其特征在于，所述开关控制模块包括开关驱动电路及第二goose通信模块，所述开关驱动电路与所述信号驱动电路通过模拟线路相连接，形成所述第一通信线路，所述第二goose通信模块与所述第一goose通信模块通过rj45网线相连接，形成所述第二通信线路。
5.如权利要求4所述的微网并离网混合切换系统，其特征在于，所述并网开关包括三个分别与交流电网三相电线相连接的晶闸管q1、q2、q3。
6.如权利要求4所述的微网并离网混合切换系统，其特征在于，当所述电压检测电路检测到交流电网断电时，所述控制模块向所述信号驱动电路发出低电平逻辑信号，所述信号驱动电路将低电平逻辑信号转发给所述开关驱动电路；同时，所述控制模块向所述第一goose通信模块发出低电平逻辑信号，所述第一goose通信模块通过所述第二goose通信模块将低电平逻辑信号转发给所述开关驱动电路。
7.如权利要求4所述的微网并离网混合切换系统，其特征在于，当所述电压检测电路检测到交流电网电压恢复，且储能变流器和交流电网同相位时，所述控制模块向所述信号驱动电路发出高电平逻辑信号，所述信号驱动电路将高电平逻辑信号转发给所述开关驱动电路；同时，所述控制模块向所述第一goose通信模块发出高电平逻辑信号，所述第一goose通信模块通过所述第二goose通信模块将高电平逻辑信号转发给所述开关驱动电路。
8.一种微网并离网混合切换方法，其特征在于，包括：
根据交流电网的电压状态分别通过第一通信线路输出第一控制信号和第二通信线路输出第二控制信号对连接于公共连接点与交流电网之间的并网开关的进行控制。
9.如权利要求8所述的微网并离网混合切换方法，其特征在于，当所述第一控制信号和所述第二控制信号都为开关导通信号时，控制所述并网开关导通；当所述第一控制信号和所述第二控制信号中的任意一个为开关断开信号时，控制所述并网开关断开。
10.如权利要求9所述的微网并离网混合切换方法，其特征在于，所述开关导通信号为高电平，所述开关断开信号为低电平。
技术总结