一種微網(wǎng)運行模式切換控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微網(wǎng)運行模式切換控制方法，包括：1)微網(wǎng)的孤網(wǎng)/并網(wǎng)有縫切換子方法;2)微網(wǎng)從孤網(wǎng)運行無縫轉(zhuǎn)入并網(wǎng)運行子方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有切換效率高、切換精度高等優(yōu)點。
【專利說明】一種微網(wǎng)運行模式切換控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微網(wǎng)切換技術(shù)，尤其是涉及一種微網(wǎng)運行模式切換控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]將分布式發(fā)電供能系統(tǒng)以微網(wǎng)的形式接入大電網(wǎng)并網(wǎng)運行，與大電網(wǎng)互為支撐，是發(fā)揮分布式發(fā)電供能系統(tǒng)效能的最有效方式。微網(wǎng)是指由分布式電源、儲能裝置、能量變換裝置、相關(guān)負載和監(jiān)控、保護裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)，既可以與大電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以孤立運行。但是如何實現(xiàn)微網(wǎng)運行模式切換成為當下急需解決的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種切換效率高、切換精度高的微網(wǎng)運行模式切換控制方法。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]一種微網(wǎng)運行模式切換控制方法，其特征在于，包括:
[0006]I)微網(wǎng)的孤網(wǎng)/并網(wǎng)有縫切換子方法；
[0007]2)微網(wǎng)從孤網(wǎng)運行無縫轉(zhuǎn)入并網(wǎng)運行子方法。
[0008]所述的微網(wǎng)的孤網(wǎng)/并網(wǎng)有縫切換子方法具體為:
[0009]11)當外部電網(wǎng)發(fā)生故障時，并網(wǎng)母線失壓，模式控制器在檢測到外網(wǎng)母線電壓不正常后，控制所有逆變器自動關(guān)斷，打開微網(wǎng)對外的并網(wǎng)開關(guān)，當確認微網(wǎng)與外部并網(wǎng)開關(guān)打開后，向雙向逆變器下達轉(zhuǎn)模式指令，雙向逆變器轉(zhuǎn)入恒壓/恒頻控制，獨立帶負載運行，風機逆變器和光伏逆變器在檢測到母線電壓正常后重新并入微網(wǎng)可調(diào)試驗負載所連母線運行；
[0010]12)當外部電網(wǎng)恢復正常后，模式控制器在檢測到外部電網(wǎng)電壓正常后，首先關(guān)斷雙向逆變器，風機逆變器和光伏逆變器隨后關(guān)斷，然后閉合微網(wǎng)并網(wǎng)開關(guān)，電網(wǎng)帶負載運行，所有逆變器在檢測電網(wǎng)電壓正常后，切換到400V主母線運行，此時蓄電池進入并網(wǎng)充電狀態(tài)。
[0011]所述的微網(wǎng)從孤網(wǎng)運行無縫轉(zhuǎn)入并網(wǎng)運行子方法具體為:
[0012]21)將可調(diào)試驗負載與微網(wǎng)內(nèi)的逆變器均運行在微網(wǎng)400V主母線上；
[0013]22)模式控制器檢測到電網(wǎng)電壓正常后，以當前電網(wǎng)電壓作為控制器的輸出電壓參考，不斷調(diào)整其輸出使并網(wǎng)開關(guān)兩側(cè)的電壓相位和幅值相同；
[0014]23)當模式控制器檢測到并網(wǎng)開關(guān)兩側(cè)電壓滿足并網(wǎng)條件后，下達并網(wǎng)開關(guān)合閘指令，同時模式控制器由電壓控制切換至電流控制，從電源始終運行在電流控制模式下，當微網(wǎng)運行模式切換完成后，根據(jù)微網(wǎng)出力特性逐步增加或減小微網(wǎng)內(nèi)分布式電源出力。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0016]1、切換效率高，通過有縫切換和無縫切換相結(jié)合方式，大大提高了切換效率和切換精度；
[0017]2、協(xié)調(diào)控制光儲一體化逆變器，實現(xiàn)微網(wǎng)從并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)、孤網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)的轉(zhuǎn)換，控制光儲逆變器的并網(wǎng)充電、并網(wǎng)放電、待機、離網(wǎng)、停機模式的相互轉(zhuǎn)換；
[0018]3、模式控制器具有強大的可編程邏輯功能，實現(xiàn)靈活的微網(wǎng)控制策略；
[0019]4、提供232/485通道，并提供雙以太網(wǎng)通信，可以實現(xiàn)對光儲逆變器、風機快速的啟停遙控和功率設定。同時可以實現(xiàn)對微網(wǎng)內(nèi)開關(guān)量、電壓、電流、有功功率和無功功率的采集。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明孤網(wǎng)/并網(wǎng)有縫切換的示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0022]實施例
[0023]一種微網(wǎng)運行模式切換控制方法，包括:
[0024]I)微網(wǎng)的孤網(wǎng)/并網(wǎng)有縫切換子方法；
[0025]2)微網(wǎng)從孤網(wǎng)運行無縫轉(zhuǎn)入并網(wǎng)運行子方法。
[0026]對于允許短時停電的有縫切換方案，當外部電網(wǎng)故障時,微網(wǎng)內(nèi)的分布式電源首先斷電(對于逆變電源，停止觸發(fā)脈沖，對于同步發(fā)電機，則可以處于備用狀態(tài)，打開電源與電網(wǎng)連接的接觸器)；然后微網(wǎng)與外部電網(wǎng)的并網(wǎng)開關(guān)打開，微網(wǎng)內(nèi)負荷短時停電；當確認微網(wǎng)與外部并網(wǎng)開關(guān)打開后，切換雙向逆變器控制模式，重新建立微網(wǎng)的電壓和頻率，微網(wǎng)獨立運行。微網(wǎng)從獨立運行切換到并網(wǎng)的判據(jù)是檢測到外部電網(wǎng)恢復正常，微網(wǎng)內(nèi)的主電源首先退出運行(觸發(fā)脈沖關(guān)斷或者發(fā)電機進入旋轉(zhuǎn)備用狀態(tài))，微網(wǎng)失壓，負荷短時斷電，其它分布式電源在檢測到并網(wǎng)點失壓后退出運行。閉合微網(wǎng)并網(wǎng)開關(guān)，負荷恢復供電，經(jīng)過一定時間間隔后，微網(wǎng)內(nèi)的所有分布式電源重新并網(wǎng)接入微網(wǎng)400V主母線。
[0027]在并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)時，打開并網(wǎng)開關(guān)后，先打開所有連接到微網(wǎng)400V主母線的逆變器開關(guān)，再合上所有連接到微網(wǎng)400V實驗母線的逆變器開關(guān)；孤網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)時，先打開所有連接到微網(wǎng)400V實驗母線的逆變器開關(guān)，再合上所有連接到微網(wǎng)400V主母線的逆變器開關(guān)，最后合上并網(wǎng)開關(guān)。
[0028]有縫模式切換不受pcs工況的影響，只是不同工況下轉(zhuǎn)換的時間不同。pcs待機時模式轉(zhuǎn)換時間在IOs左右，pcs停機時模式轉(zhuǎn)換時間在30s左右，這主要是pcs從停機到待機準備的時間比較長。Pcs運行時模式轉(zhuǎn)換時間在35s左右。
[0029]無縫切換，供電可靠性高，在外部電網(wǎng)故障時，仍可以維持微網(wǎng)內(nèi)負荷不斷電，但對微網(wǎng)控制要求較高。對于采用主從控制策略的微網(wǎng)，要求主電源能夠快速從進行并網(wǎng)和獨立控制模式的切換，且同時需要能夠快速將微網(wǎng)與主電網(wǎng)解列的并網(wǎng)開關(guān)(如基于電力電子技術(shù)的靜態(tài)開關(guān))。此外在微網(wǎng)從孤網(wǎng)轉(zhuǎn)入并網(wǎng)時，由于并網(wǎng)開關(guān)兩端的電壓頻率不相同，微網(wǎng)還需要能夠根據(jù)并網(wǎng)點的電壓和頻率進行調(diào)整，保證微網(wǎng)的電壓和頻率與主電網(wǎng)一致，然后檢同期并網(wǎng)。
[0030]所述的微網(wǎng)的孤網(wǎng)/并網(wǎng)有縫切換子方法具體為:[0031]11)當外部電網(wǎng)發(fā)生故障時，并網(wǎng)母線失壓，模式控制器在檢測到外網(wǎng)母線電壓不正常后，控制所有逆變器自動關(guān)斷，打開微網(wǎng)對外的并網(wǎng)開關(guān)，當確認微網(wǎng)與外部并網(wǎng)開關(guān)打開后，向雙向逆變器下達轉(zhuǎn)模式指令，雙向逆變器轉(zhuǎn)入恒壓/恒頻控制，獨立帶負載運行，風機逆變器和光伏逆變器在檢測到母線電壓正常后重新并入微網(wǎng)可調(diào)試驗負載所連母線運行；
[0032]12)當外部電網(wǎng)恢復正常后，模式控制器在檢測到外部電網(wǎng)電壓正常后，首先關(guān)斷雙向逆變器，風機逆變器和光伏逆變器隨后關(guān)斷，然后閉合微網(wǎng)并網(wǎng)開關(guān)，電網(wǎng)帶負載運行，所有逆變器在檢測電網(wǎng)電壓正常后，切換到400V主母線運行，此時蓄電池進入并網(wǎng)充電狀態(tài)。
[0033]所述的微網(wǎng)從孤網(wǎng)運行無縫轉(zhuǎn)入并網(wǎng)運行子方法具體為:
[0034]21)將可調(diào)試驗負載與微網(wǎng)內(nèi)的逆變器均運行在微網(wǎng)400V主母線上；
[0035]22)模式控制器檢測到電網(wǎng)電壓正常后，以當前電網(wǎng)電壓作為控制器的輸出電壓參考，不斷調(diào)整其輸出使并網(wǎng)開關(guān)兩側(cè)的電壓相位和幅值相同；
[0036]23)當模式控制器檢測到并網(wǎng)開關(guān)兩側(cè)電壓滿足并網(wǎng)條件后，下達并網(wǎng)開關(guān)合閘指令，同時模式控制器由電壓控制切換至電流控制，從電源始終運行在電流控制模式下，當微網(wǎng)運行模式切換完成后，根據(jù)微網(wǎng)出力特性逐步增加或減小微網(wǎng)內(nèi)分布式電源出力。
【權(quán)利要求】
1.一種微網(wǎng)運行模式切換控制方法，其特征在于，包括: 1)微網(wǎng)的孤網(wǎng)/并網(wǎng)有縫切換子方法； 2)微網(wǎng)從孤網(wǎng)運行無縫轉(zhuǎn)入并網(wǎng)運行子方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微網(wǎng)運行模式切換控制方法，其特征在于，所述的微網(wǎng)的孤網(wǎng)/并網(wǎng)有縫切換子方法具體為: 11)當外部電網(wǎng)發(fā)生故障時，并網(wǎng)母線失壓，模式控制器在檢測到外網(wǎng)母線電壓不正常后，控制所有逆變器自動關(guān)斷，打開微網(wǎng)對外的并網(wǎng)開關(guān)，當確認微網(wǎng)與外部并網(wǎng)開關(guān)打開后，向雙向逆變器下達轉(zhuǎn)模式指令，雙向逆變器轉(zhuǎn)入恒壓/恒頻控制，獨立帶負載運行，風機逆變器和光伏逆變器在檢測到母線電壓正常后重新并入微網(wǎng)可調(diào)試驗負載所連母線運行； 12)當外部電網(wǎng)恢復正常后，模式控制器在檢測到外部電網(wǎng)電壓正常后，首先關(guān)斷雙向逆變器，風機逆變器和光伏逆變器隨后關(guān)斷，然后閉合微網(wǎng)并網(wǎng)開關(guān)，電網(wǎng)帶負載運行，所有逆變器在檢測電網(wǎng)電壓正常后，切換到400V主母線運行，此時蓄電池進入并網(wǎng)充電狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微網(wǎng)運行模式切換控制方法，其特征在于，所述的微網(wǎng)從孤網(wǎng)運行無縫轉(zhuǎn)入并網(wǎng)運行子方法具體為: 21)將可調(diào)試驗負載與微網(wǎng)內(nèi)的逆變器均運行在微網(wǎng)400v主母線上； 22)模式控制器檢測到電網(wǎng)電壓正常后，以當前電網(wǎng)電壓作為控制器的輸出電壓參考，不斷調(diào)整其輸出使并網(wǎng)開關(guān)兩側(cè)的電壓相位和幅值相同； 23)當模式控制器檢測到并網(wǎng)開關(guān)兩側(cè)電壓滿足并網(wǎng)條件后，下達并網(wǎng)開關(guān)合闡指令，同時模式控制器由電壓控制切換至電流控制，從電源始終運行在電流控制模式下，當微網(wǎng)運行模式切換完成后，根據(jù)微網(wǎng)出力特性逐步增加或減小微網(wǎng)內(nèi)分布式電源出力。
【文檔編號】H02J3/38GK103490409SQ201310364933
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】惲崢, 周健, 柳勁松, 時珊珊, 楊心剛, 徐琴, 劉舒 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)上海市電力公司, 華東電力試驗研究院有限公司