[发明专利]一种微电网即插即用装置

权利要求书

1.一种微电网即插即用装置，其特征在于，所述装置包括：

检测模块，与外部电网电性连接，用于检测外部电网的电压的频率和幅值，以及用于检测外部电网的电流的频率和幅值；

通信模块，与微电网能量管理系统通信，用于接收微电网能量管理系统的指令；

控制器模块，与逆变器模块电性连接，用于控制逆变器模块的输出电压、输出电流的幅值、频率、相位，以及用于生成逆变器的驱动信号，与检测模块相信号连接，以及用于根据所述外部电网的电压、相位、频率，控制开关模块；

开关模块，与所述控制器模块电性连接，用于在所述控制器模块控制下，导通或断开微电网与外部电网之间的连接；

逆变器模块，包括多个逆变器，与所述控制器模块电性连接，用于在所述控制器模块的控制下，将直流电压和直流电流转换为交流电压和直流电流；

滤波器模块，与所述逆变器模块电性连接，用于去除逆变器模块输出电流波纹，以及用于滤除所述输出电流中的谐波成分。

2.如权利要求1所述的一种微电网即插即用装置，其特征在于，所述控制器模块包括虚拟同步发电机模块，所述虚拟同步发电机模块包括：

采样模块，用于对所述输出电压、所述输出电流进行采样；

虚拟调速器模块，与所述采样模块电性连接，用于根据所述输出电压、所述输出电流、所述输出电流和所述输出电压的频率，控制所述逆变器模块的输出频率，生成下一级输出功率；

虚拟励磁调节器模块，与所述采样模块电性连接，用于根据所述输出电压、逆变器输出无功功率，控制所述逆变器模块的输出电压，生成励磁电动势；

虚拟控制器模块，分别与所述虚拟调速器模块、所述虚拟励磁调节器模块电性连接，用于根据所述下一级输出功率、所述励磁电动势、电磁功率、所述输出电流，生成所述逆变器模块的逆变器驱动信号。

3.如权利要求1所述的一种微电网即插即用装置，其特征在于，当所述微电网与所述外部电网之间的电压幅值之差小于预设值、相角差小于预设值、频率差小于预设值，所述控制器模块控制所述开关模块导通所述微电网与所述外部电网之间的连接。

4.如权利要求1所述的一种微电网即插即用装置，其特征在于，所述虚拟控制器模块采用虚拟同步发动机模型算法，根据测量得到的逆变器的输出电压、输出电流以及各个逆变器输出参考值，生成逆变器的调制信号；

将所述调制信号与载波信号比较，得到逆变器各个IGBT的驱动信号，实现预期的逆变器输出。

5.如权利要求1所述的一种微电网即插即用装置，其特征在于，所述装置通过交流插座与所述外部电网电性连接。

6.如权利要求1所述的一种微电网即插即用装置，其特征在于，所述装置通过直流母线与所述微电网电性连接。

7.如权利要求4所述的一种微电网即插即用装置，其特征在于，所述生成逆变器的调制信号的方式包括：

进行dq变换，将所述输出电压和所述输出电流转化为旋转坐标系下的直流量，计算输出有功功率和输出无功功率；

利用虚拟调速器设计公式计算得到所述有功功率引起的频率偏差，计算得到机械功率的参考值；

利用虚拟励磁控制器设计公式计算得到所述无功功率引起的励磁电压偏差，计算得到指令电压幅值；

利用虚拟转子机械方程计算转矩差值，进而计算得到角速度和相角；

根据所述机械功率的参考值、所述指令电压幅值、所述角速度、所述相角，合成三相交流的电压调制信号。