[发明专利]并离网不间断切换装置和方法

说明书

本发明提供一种并离网不间断切换装置和方法，该装置包括：电池；切换模块，切换模块的第一端与电网连接，切换模块的第二端与负载连接；N个功率控制模块，N个功率控制模块并联连接，且N个功率控制模块的第一端并联连接至电池，N个功率控制模块的第二端并联连接至切换模块的第三端；切换模块用于根据接收到的控制指令控制并离网的切换，还用于检测电网的电压和电流以及负载的电压和电流，并根据电网的电压和电流以及负载的电压和电流确定下垂控制的角频率和幅值；功率控制模块用于在并离网的切换时，根据角频率和幅值控制负载的功率维持在预设范围内。本发明能够解决并离网不间断切换时实现技术难的问题。

技术领域

本发明涉及微电网技术，尤其涉及一种并离网不间断切换装置和方法。

背景技术

微电网在传统电网的基础上，能够提供更高的可靠性，更高的能效利用率，而且能够提供更好的电能质量。对于解决新能源并网(Renewable Integration)的问题，可以在用户侧来进行峰谷调节，频率调节等，这样具有更高的系统效率，而且能够节省投入，符合产业发展规律。

通常，离网微电网在工业园区，边远山区部署，因其部署快速，能够解决峰谷电价差及提高瞬时峰值功率等优点，已经快速发展。现有技术中，通常可以通过塔式储能变流器(Power Control System；PCS)和模块化PCS控制并离网不间断切换，其中，图1为现有技术中控制并离网不间断切换的拓扑结构示意图，如图1所示，并网时闭环给定idref和iqref，离网运行时给定Udref和Uqref，并离网切换过程给定Udgrid和Uqgrid，由此可见，在实现并离网不间断切换的过程中，需要进行三次切换，使得切换过程较为复杂。另外，通过模块化PCS控制并离网不间断切换时，除了塔式PCS实现的功能以外，还要一直保持模块化PCS的功率单元始终保持并联运行，并联运行的各个模块始终要保持输出交流电的幅值和相位保持一致，因此，在并网转离网切换时，如图1所示，除了并网时闭环给定idref和iqref，离网运行时给定Udref和Uqref，并离网切换过程给定Udgrid和Uqgrid之外，还要在U_d和U_q处加入一个均流环节，使得控制难度特别大，因此实现技术较难。

发明内容

本发明提供一种并离网不间断切换装置和方法，用以解决现有技术中通过塔式PCS进行并离网切换时，切换过程需要进行三次切换，使得切换过程较为复杂，以及通过模块化PCS控制并离网不间断切换时，实现技术较难的问题。

第一方面，本发明提供一种并离网不间断切换装置，包括：

电池；

切换模块，所述切换模块的第一端与电网连接，所述切换模块的第二端与负载连接；

N个功率控制模块，所述N个功率控制模块并联连接，且所述N个功率控制模块的第一端并联连接至所述电池，所述N个功率控制模块的第二端并联连接至所述切换模块的第三端；

所述切换模块用于根据接收到的控制指令控制并离网的切换，还用于检测所述电网的电压和电流以及所述负载的电压和电流，并根据所述电网的电压和电流以及所述负载的电压和电流确定下垂控制的角频率和幅值；

所述功率控制模块用于在并离网的切换时，根据所述角频率和所述幅值控制所述负载的功率维持在预设范围内。

可选地，所述切换模块包括第一控制开关、第二控制开关、第一自动开关和第二自动开关，其中，

所述第一控制开关的第一端与电网连接，所述第一控制开关的第二端与所述第一自动开关的第一端连接，所述第一自动开关的第二端分别与所述第二控制开关的第一端和所述第二自动开关的第一端连接；所述第二控制开关的第二端与负载连接；所述第二自动开关的第二端与N个功率控制模块的第二端并联连接。

可选地，所述N个功率控制模块分别包括直流转直流变换器DCDC和直流转交流变换器DCAC，其中，