本實用新型涉及光伏發(fā)電系統(tǒng)的三相微網系統(tǒng)或三相儲能系統(tǒng)設備裝置的結構改進技術，尤其是光伏三相并網單相離網自動切換裝置。

背景技術：

以光伏、風電為代表的新能源發(fā)電與電網并網運行存在不穩(wěn)定性，給整個多能源系統(tǒng)安全帶來很大的隱患。多能源系統(tǒng)的基本結構框架由光儲混合逆變器、光伏面板、電池與電網組成。當電網運行異?；蛑袛鄷r，需要一個位于電網與多能源系統(tǒng)之間的切換裝置，使逆變器立刻采取相應的應變措施，將多能源系統(tǒng)連帶緊急負載切離故障電網，并建立獨立微網供緊急負載用電，維持多能源系統(tǒng)的獨立運行，以防止電網運行異?；蛑袛鄷r，對系統(tǒng)產生不可預料的影響，避免整個系統(tǒng)處于更加嚴重的安全隱患之下。

然而，由于電網和配電系統(tǒng)為三相系統(tǒng)，當電網異常時，多能源系統(tǒng)與電網通過切換裝置物理斷開，系統(tǒng)轉為離網運行，此時逆變器三相輸出的功率會因為負載的不同而不同，若負載匹配不平衡極易引起逆變器工作異常。所以在這種系統(tǒng)中，負載的配置不僅有總功率的限制，各個單相的限制要求也非常重要。這就要求負載必須要均勻配置。而且在現(xiàn)實情況中，經常會出現(xiàn)有的負載總功率沒有超過系統(tǒng)要求，但是超過了系統(tǒng)的單相配置要求，導致此負載也無法正常配電的情況。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供光伏三相并網單相離網自動切換裝置，在不同狀態(tài)下將多能源系統(tǒng)與電網實現(xiàn)物理連接或斷開的功能，調控各能源模塊有機結合，以保證在電網在異常狀態(tài)或者斷電時整個系統(tǒng)的安全運行。

本實用新型的目的將通過以下技術措施來實現(xiàn)：包括繼電器、控制器和電壓/頻率判斷器；繼電器至少包括三組信號控制裝置，這些信號控制裝置均衡的分別連接在繼電器的四個輸入/輸出線路上，而且，繼電器具有四個輸入端和四個輸出端，控制器分別與每組信號控制裝置連接，而且，電壓/頻率判斷器同時連接在繼電器的四個輸入端和四個輸出端上；控制器包括采樣模塊、動作模塊和通訊模塊。

尤其是，繼電器連接于多能源系統(tǒng)和電網之間，其中，多能源系統(tǒng)包括光伏面板、DC-AC光儲混合逆變器、電池和三相負載，光伏面板和電池連接DC-AC光儲混合逆變器，DC-AC光儲混合逆變器，連接繼電器的輸入端，三相負載連接在繼電器中的相鄰兩組信號控制裝置之間。具體的，繼電器的四個輸出端分別連接L1、L2、L3和N。

尤其是，控制器通過RS485連接多能源系統(tǒng)，并且，控制器外接遠程控制中心。

尤其是，繼電器包括3組控制信號裝置：

并網與離網時繼電器狀態(tài)分別為：

本實用新型的優(yōu)點和效果：通過并離網自動切換，使系統(tǒng)在電網狀態(tài)發(fā)生突變時仍能正常運行，提高系統(tǒng)的安全性，避免因電網異?；驍嚯妼υO備以及電網造成不可預期的負面影響，使多能源系統(tǒng)工作更加安全高效。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例1中系統(tǒng)應用結構示意圖。

圖3為本實用新型實施例1中三相并網工作狀態(tài)示意圖。

圖4為本實用新型實施例1中單相離網工作狀態(tài)示意圖。

圖5為本實用新型實施例1中采樣模塊工作示意圖。

圖6為本實用新型實施例1中動作模塊工作示意圖。

圖7為本實用新型實施例1中通訊模塊工作示意圖。

附圖標記包括：

多能源系統(tǒng)1、光伏面板101、DC-AC光儲混合逆變器102、電池103、三相負載104、繼電器2、電網3、控制器4、電壓/頻率判斷器5。

具體實施方式

本實用新型原理在于，多能源供電模式與傳統(tǒng)單一電網供電方式不同，切換裝置自身需要降低系統(tǒng)配線的復雜度，來協(xié)調多能源系統(tǒng)的運行，在電網發(fā)生異常或中斷時，能夠盡量多的適應各種負載的要求，以保證系統(tǒng)在利用綠色能源的同時安全穩(wěn)定的運行。因此，自動切換裝置需要具有以下功能：

1.具有判斷當前電網運行狀態(tài)的能力；

2.具有斷電保護功能：能夠確保系統(tǒng)在運行出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況下斷開電網連接以保護系統(tǒng)各部分的安全；

3.具有三相配電與單相配電系統(tǒng)自動切換的能力；

4.具有與逆變器通訊的功能：可將根據電網運行狀態(tài)，通知逆變器該以何種運行模式運行。

本實用新型包括：繼電器2、控制器4和電壓/頻率判斷器5。

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

實施例1：如附圖1所示，繼電器2至少包括三組信號控制裝置，這些信號控制裝置均衡的分別連接在繼電器2的四個輸入/輸出線路上，而且，繼電器2具有四個輸入端和四個輸出端，控制器4分別與每組信號控制裝置連接，而且，電壓/頻率判斷器5同時連接在繼電器2的四個輸入端和四個輸出端上；控制器4包括采樣模塊、動作模塊和通訊模塊。

前述中，如附圖2所示，繼電器2連接于多能源系統(tǒng)1和電網3之間，其中，多能源系統(tǒng)1包括光伏面板101、DC-AC光儲混合逆變器102、電池103和三相負載104，光伏面板101和電池103連接DC-AC光儲混合逆變器102，DC-AC光儲混合逆變器102，連接繼電器2的輸入端，三相負載104連接在繼電器2中的相鄰兩組信號控制裝置之間。具體的，繼電器2的四個輸出端分別連接L1、L2、L3和N。

前述中，控制器4通過RS485連接多能源系統(tǒng)1，并且，控制器4外接遠程控制中心。

本實施例中，繼電器2包括3組控制信號裝置：

并網與離網時繼電器2狀態(tài)分別為：

如附圖5所示，控制器4通過A/D sample獲取當前系統(tǒng)電力運行的基本狀態(tài)，判斷系統(tǒng)運行是否正常。

如附圖6所示，當電網出現(xiàn)異常或者恢復正常時，需要通過Relay開關動作來實現(xiàn)電網與其他模塊之間的通斷，通過控制器4控制Relay Driver來達到控制Relay開關的目的。在多能源系統(tǒng)逆變器1與電網3、三相負載104與電網3之間都設計了至少兩個Relay以保證在電網3異常或者斷開時能確實斷開與多能源系統(tǒng)逆變器1、三相負載104之間的連接，提高系統(tǒng)的可靠性。

如附圖7所示，由于需要與逆變器等通訊，控制器4的通訊模塊采用485通訊協(xié)議，使控制器4能夠與多能源系統(tǒng)逆變器1等取得通訊，從而根據當前電網狀態(tài)通知逆變器應該以何種模式運行。

本實用新型裝置在多能源系統(tǒng)逆變器1與電網3、三相負載104與電網3之間的物理連接具有冗余設計，始終保持雙繼電器的保護。

本實用新型在工作時，通過采樣模塊來檢測電網3與多能源系統(tǒng)的運行狀態(tài)，當電網3運行異常或者斷開時，如附圖4所示，控制器4會先關閉多能源系統(tǒng)1中的DC-AC光儲混合逆變器102，并且斷開RY_L11、RY_L21、RY_L31、RY_N1、RY_L13、RY_L23、RY_L33和RY_N3，RY_L12保持合入，RY_L22、RY_L32、RY_N2保持連“下”，在確定與電網3斷開連接后,再將多能源系統(tǒng)1中的DC-AC光儲混合逆變器102切換至單相離網模式運行，即多能源系統(tǒng)中三相電源的輸出需保持相位、頻率一致，切換RY_L22、RY_L32、RY_N2到“上”，斷開RY_L22，同時合入RY_L11、RY_L21、RY_L31、RY_N1；此時，三相負載104將連接在一起變成單相負載，它們的供電將會由多能源系統(tǒng)提供。當電網恢復正常，如附圖3所示，控制器4會先關閉逆變器,同時斷開RY_L11、RY_L21、RY_L31、RY_N1；切換RY_L22、RY_L32、RY_N2到下，合入RY_L13、RY_L23、RY_L33、RY_N3、RY_L22，在確定與電網連接后再將逆變器切換為三相并網運行模式，再合入RY_L11、RY_L21、RY_L31、RY_N1。