一种微电网用柔性并离网切换装置由静态开关电路、驱动电路及智能控制单元组成。静态开关电路是切换装置的硬件主体;采用全控型半导体器件IGBT实现快速通断;并通过IGBT模块与四个二极管的排列实现其对双向电压与电流的阻断能力;在微电网及大电网的交流母线上均装有浪涌吸收抑制器件，避免IGBT过压失效。驱动电路采用光藕驱动;并实现控制信号与驱动信号的隔离;通过+15V与-9V的驱动电压确保IGBT快速可靠通断。
智能控制单元采用数字化信号处理器作为控制元件;通过数据采集电路完成对电网的状态及同步逻辑的诊断，根据诊断结果，利用I/O口实现对静态开关的智能控制及状态监测;通过通讯模块实现其与外部其他设备及上位机的数据交互。
技术背景
传统意义上的开关只是一个机械的硬件装置，如继电器，但随着半导体技术的发 展，高速可控型开关不断涌现，如晶闸管SCR、IGBT、IGCT。基于半导体技术的高速开关与当前数字信号处理器技术的结合，完全可以设计出满足微电网要求的柔性开关。根据 IEEE1547 与 UL1741 对并网的要求，开关应具有快速、保护、同步等特性，另外考虑到现场的 实际安装条件及成本。基于 CB 技术的开关响应速度较慢，继电器的开关速度一般在 20ms 到 100ms 之间，但电路设计与控制简单，导通电阻低，价格低廉，因此在对开关速度要求不是很 高的场合被广泛采用。基于晶闸管 SCR 技术的开关响应速度一般在半个工频周期到一个工 频周期 ( 对 50Hz 的电网为 10ms 到 20ms)，有些制造商提供的产品响应速度可以达到四分 之一个工频周期，已经完全满足微电网系统静态开关的要求 ;基于 IGBT 技术的开关响应速 度一般在 100μs 之内并且可以实现瞬间关断。对于更高电压等级的开关可用IGCT来代替IGBT。
快速并离网切换是微电网的核心技术之一，近几年来随着微电网技术的发展，并离网切换技术也成为研究的热点，但大多主要是从微电网的技术需求，提出并离网快速切 换的方法，没有单独针对快速切换装置本身的角度提出。中国专利 CN 102170134 B 公开了 一种基于 GOOSE 通讯方法的微电网并离网平滑切换智能控制方法，根据不同并网点开关位 置状态组合逻辑表达式，匹配出微电网当前运行模式，通过实时采集各个并网点、负荷、分布式电源、储能逆变器的功率信息，同时根据匹配出的运行模式，计算当前并网点的交换功 率值，判断出功率盈缺情况，制定负荷 / 分布式电源切除计划，最终完成微电网离网平滑控 制。
针对快速开关装置本体，目前多采用半控型半导体开关晶闸管，对于全控型器件IGBT作为快速切换开关的装置很少。中国专利 CN 103401266 B 公开了一种实现逆变器并离网无缝切换的装置及方法，开关主体采用可控硅 SCR，控制单元采用数字信号处理器，通过检测到的通过所述滤波电感的电流的方向，反向给定控制量限幅值，向处于闭合状态的所述反并联可控硅发出关断信号来实现开关的快速关断。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提出一种微电网用柔性并网离网的切换装置。本发明基于全控型半导体器件 IGBT，开关单元具有完备的保护、驱动及控制电路，并结 合智能控制单元的数字信号处理器实现对微电网的快速并离网切换。本发明开关电路本体速度快、功耗较小、采用全数字化智能控制，控制方法简单，能够实现微电网的快速平滑切换。
