[发明专利]一种实现多台储能变流器离网同步切换功能的控制方法

权利要求书

1.一种实现多台储能变流器离网同步切换功能的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、FPGA控制器通过控制信号输入电路接收电网相角信号、电网幅值信号和离网使能信号；

步骤2、FPGA控制器通过相角输出单元和使能输出单元生成离网相角同步信号和离网使能信号并同时向多台储能变流器输出；

步骤3、多台储能变流器接收离网相角同步信号后生成自身的离网相角，多台储能变流器接收到离网使能信号后切入离网运行状态；

所述相角输出单元包括相角输出单元包括比较器A1、计数器A2、比较器A3、比较器A4、单稳寄存器A5、切换逻辑模块A6和比较器A7，该相角输出单元的生成方法包括以下步骤：

⑴在比较器A1中，计数器A2输出值大于参数K1时，计数器A2复位，从0开始进行加计数，并循环计数，生成电网频率固定的相角信号，离网使能信号的上升沿可以对计数器A2进行置数，将电网相角置入计数器A2中，计数器A2从当前电网相角开始计数，输出相角实现跟踪电网相角，当计数器A2输出值小于参数K2时，比较器A3输出高电平，则比较器A3向比较器A7输出以固定电网频率的同步相角信号；

⑵比较器A4和单稳寄存器A5根据实际电网相角来生成相角同步信号，比较器A4用电网相角和参数K3比较，判断出实际电网相角过零位置，单稳寄存器A5生成参数T1时间的高电平信号，从而得到实际电网相角的同步信号并向比较器A7输出；

⑶切换逻辑模块A6根据电网幅值和离网使能信号产生的切换逻辑，通过比较器A7实现实际电网相角和固定电网相角的切换；

所述参数K1为电网周期,参数K2高电平的脉冲宽度，所述参数K3为电网相角为零时刻最小检测值，所述参数T1为相角同步信号高电平时长。

2.根据权利要求1所述的一种实现多台储能变流器离网同步切换功能的控制方法，其特征在于：所述步骤1通过外部电网、上位机、高压开关柜获取电网相角信号、电网幅值信号和离网使能信号。

3.根据权利要求1所述的一种实现多台储能变流器离网同步切换功能的控制方法，其特征在于：所述切换逻辑模块A6包括比较器A9、下降沿延时器A10、非门A11、与门A12、上升沿延时器A13、非门A14、比较器A15、与门A16、或门A17和RS寄存器A18，该切换逻辑模块的切换实现方法为：

①当储能变流器运行于并网状态时，无离网使能信号，相角同步信号由实际电网相角生成，比较器A9比较电网幅值大于参数K4，同时离网使能信号为0，RS寄存器A18置1，输出的切换信号为1；

②当储能变流器由并网切换离网运行时，产生离网使能信号，上升沿延时器A13经过参数T3时间后，或门A17输出为1，RS寄存器A10置0，输出的切换信号变为0，相角同步信号变为固定电网相角产生；

③当储能变流器由离网切换并网运行时，离网使能信号清除，下降沿延时器A10经过参数T2时间后，与门A12输出为1，RS寄存器A18置1，相角同步信号由实际电网相角生成；

④储能变流器运行于无电网且需要启动离网运行的情况，比较器A15比较电网幅值小于参数K5，同时没有离网使能信号，与门A16输出1，RS寄存器A18置0，相角同步信号变为固定电网相角产生；

所述参数T2按照离网切换到并网时间进行设置；所述参数T3小于电网周期20ms。

4.根据权利要求1所述的一种实现多台储能变流器离网同步切换功能的控制方法，其特征在于：所述使能输出单元包括安装在FPGA控制器内的平均值运算电路、逻辑运算电路、DP协议解析电路、信号处理电路和或门，该使能输出单元生成离网使能信号的方法包括如下三种方式：

⑴、通过采集电网电压信号，经电压采样电路、AD转换电路后进入平均值运算电路及逻辑运算电路进行运算后输出离网使能信号；

⑵、通过DP端口电路接收上位机下发的离网使能信号，经DP协议电路解析出该离网使能信号；

⑶、使用I/O端口电路采集高压柜开关断开的信号，经信号处理电路处理后输出得到离网使能信号；

最后，或门将上述三种方式获得的离网使能信号进行或逻辑运行，将对应使能输出单元的光纤输出端口发送信号至储能变流器。