一种基于单相并网逆变器的柔性切换系统及其切换方法

摘要

本发明公开了一种基于单相并网逆变器的柔性切换系统及其切换方法。系统包括移动切换装置和切换组，切换组包括由电网各相上的接触器组成的开关组以及自锁电路，开关组中电网三相的接触器并联，隔离变压器、电压采集电路和开关组连接到电网上，单相逆变器分别与隔离变压器、电压和电流采集电路、滤波器以及自锁电路连接，电压采集电路和滤波器均通过并网接触器与负载连接，电流采集电路与负载连接。电压、电流采集电路采集各个切换组和逆变器的电压电流信号并汇总到单相逆变器中，然后输出切换控制信号到切换组的自锁电路，控制各相接触器，完成后由自锁电路保持接触器的状态。本发明实现切换过程中对负载不会产生冲击电流，完成无跳动柔性切换。

主权项

一种基于单相并网逆变器的柔性切换系统的切换方法，柔性切换系统包括并联到电网上的移动切换装置和切换组，负载分别经移动切换装置和切换组连接电网，其特征在于：移动切换装置包括隔离变压器、电压采集电路、电流采集电路、单相逆变器、滤波器、并网接触器，切换组包括由串联到电网各相上的接触器组成的开关组以及与开关组连接进行控制的自锁电路；开关组中电网的A、B、C三相的接触器并联，隔离变压器、电压采集电路和开关组连接到电网上，单相逆变器分别与隔离变压器、电压采集电路、电流采集电路、滤波器和自锁电路连接，电压采集电路和滤波器均通过并网接触器与负载连接，电流采集电路与负载连接；系统电压采集电路、电流采集电路分别实时监测电网各相电压、电流的大小，进行三相的不平衡度及负载功率的运算，假设B相功率负荷最大、电压出现明显下降，C相功率负荷最小，满足三相不平衡切换条件，需要将负载由B相切换到C相，系统按以下步骤进行切换：1）确定负载当前所在相为B相，电压采集电路采集B相的电压信号，电流采集电路采集负载的电流信号，B相的电压信号和负载的电流信号经单相逆变器和滤波器滤波产生滤波后的电压、电流信号；2）以B相的电压信号作为参考对B相的幅值、相位进行跟踪，以滤波后的电压、电流信号作为反馈信号，构成双闭环控制，产生PWM的驱动信号，使得单相逆变器输出的电压波形经滤波器滤波后为稳定的正弦波；3）当第2）步输出的正弦波和B相的电压同幅值同相位时，闭合并网接触器KM，将单相逆变器与B相并网给负载供电；4）单相逆变器输出切换信号到自锁电路，断开开关组中的B相接触器，由单相逆变器给负载供电；5）对于C相重复步骤1）～2）采用与B相相同的切换方式，产生C相稳定的正弦波；6）当第5）步输出的C相的正弦波和C相的电压同幅值同相位时，单相逆变器的输出切换信号到自锁电路，闭合开关组中的C相接触器，将单相逆变器与B相并网给负载供电；7）断开单相逆变器并网接触器，完成B‑C相的整个切换过程。