[发明专利]一种微电网变流器控制方法及装置

说明书

本发明涉及一种微电网变流器控制方法及装置，当电网电压大于等于设定电压阈值时，采用虚拟同步发电机进行控制；当电网电压小于设定电压阈值时，控制虚拟同步发电机输出的电流指令值为0，并读取电压指令值，根据黑启动频率指令输出控制角度；以所述电压指令值作为黑启动电压电流双闭环的电压外环的指令值，进行黑启动电压电流双闭环控制。本发明满足了新能源站内微电网运行的要求，为站内快速黑启动切换提供功率支撑，解决了电力系统故障时站内系统不稳定的问题，在虚拟同步发电机系统中占据重要的地位。

技术领域

本发明属于微电网技术领域，具体涉及一种微电网变流器控制方法及装置。

背景技术

变流器是用于连接储能装置与电网之间的双向逆变器，可以把储能装置的电网放电回馈到电网，也可以把电网的电能充电到储能装置，实现电能的双向转换；而且，具备对储能装置的P/Q控制，实现微电网的DG功率平衡调节，同时，还具备做主电源的控制功能，即U/f模式，在离网运行时其做主电源，提供离网运行的电压参考源，实现微电网的“黑启动”。

近年来，虚拟同步发电机技术日趋成熟，系统可以通过模拟同步发电机的本体模型进行控制，使并网逆变器可与传统同步发电机的运行机制等效，并利用储能装置实现可再生并网能源调节电网的功能。

对于电力系统的黑启动问题，目前已经成熟，但对于新能源电站系统包含大量的中/低压配电网，逆变器等电力电子装置响应速度快，很难直接沿用传统电网的黑启动方法。传统电网由于不具备虚拟同步发电机的特性，故无法快速跟踪电网，不能实时检测高压侧电网电压，当电网出现故障时，其响应能力比具备虚拟同步发电机功能的变流器慢。另外，传统电网未配备虚拟同步发电机，因此无法满足对整个新能源电站内的设备进行电网特性能力测试的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微电网变流器控制方法及装置，用以解决新能源电站系统无法直接沿用传统电网的黑启动方法的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明的一种微电网变流器控制方法，包括如下步骤：

当电网电压大于等于设定电压阈值时，采用虚拟同步发电机进行控制；当电网电压小于设定电压阈值时，控制虚拟同步发电机输出的电流指令值为0，并读取电压指令值，根据黑启动频率指令输出控制角度；以所述电压指令值作为黑启动电压电流双闭环的电压外环的指令值，采用黑启动电压电流双闭环进行控制。

本发明的一种微电网变流器控制装置，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储在存储器中的指令以实现如下方法：

当电网电压大于等于设定电压阈值时，采用虚拟同步发电机进行控制；当电网电压小于设定电压阈值时，控制虚拟同步发电机输出的电流指令值为0，并读取电压指令值，根据黑启动频率指令输出控制角度；以所述电压指令值作为黑启动电压电流双闭环的电压外环的指令值，采用黑启动电压电流双闭环进行控制。

本发明的有益效果：

本发明在检测到电网电压较低时，控制虚拟同步发电机的电流指令值为0，并采用黑启动电压电流双闭环进行控制。也就是说，在电网电压较低时，虚拟同步发电机功能是禁止的，以防止虚拟同步发电机的激磁效应。本发明满足了新能源站内微电网运行的要求，为站内快速黑启动切换提供功率支撑，解决了电力系统故障时站内系统不稳定的问题，在虚拟同步发电机系统中占据重要的地位。

作为方法及装置的进一步改进，所述设定电压阈值为0.15pu。根据实际需求，将控制进行黑启动电压电流双闭环控制的门槛设置为0.15pu，实用性较好。

附图说明

图1是本发明的微电网系统示意图；

图2是本发明的微电网变流器控制方法的控制框图；

图3是本发明的控制方法流程图；