[发明专利]基于改进感性下垂控制的光伏微网系统离并网无缝切换系统

摘要

基于改进感性下垂控制的光伏微网系统离并网无缝切换系统，涉及离并网无缝切换技术领域。本发明为了解决现有的离并网无缝切换控制中采用的下垂控制存在控制速度较慢，对瞬态的网侧电压波动及直流输入侧的波动无法实现良好的动态补偿，并且无法对逆变器输出电流进行直接控制，并网状态下注入电网中的电能质量不可控，并网电流波形无法达到理想状态的问题。控制系统用于实时监测离网控制系统中逆变器输出电压和并网控制系统中电网电压，当检测到电网发生故障且短时间内无法恢复时，断开静态开关，在离网控制系统控制下工作，当逆变器输出电压的过零点与电网电压的过零点重合时，闭合静态开关，在并网控制系统控制下工作。它用于实现离并网无缝切换。

主权项

1.基于改进感性下垂控制的光伏微网系统离并网无缝切换系统，其特征在于，它包括控制系统、离网控制系统和并网控制系统，控制系统，用于实时监测离网控制系统中逆变器输出电压和并网控制系统中电网电压，当检测到电网发生故障且短时间内无法恢复时，控制静态开关断开，使光伏微网系统在离网控制系统的控制下工作，当逆变器输出电压的过零点与电网电压的过零点重合时，闭合静态开关，使光伏微网系统在并网控制系统的控制下工作，实现离并网无缝切换；并网控制系统(4)，用于将电网输出电压v_grid经过锁频环控制生成电网相位θ_grid，并采集光伏侧的电流I_PVn和电压V_PVn经由MPPT控制器生成光伏侧的参考电压V_PVrefn，光伏侧的参考电压V_PVrefn同电网相位θ_grid一起输入到电流型控制器进行处理，生成全桥逆变电路的驱动信号，驱动光伏微网系统为负载供电并将多余能量馈送至电网；离网控制系统包括逆变器输出有功功率稳定模块(1)，电压控制模块(2)和电流控制模块(3)，逆变器输出有功功率稳定模块(1)，用于将采集的逆变器输出电压v_acn经过锁频环FLL生成逆变器输出电压参考相位θ_refn，同时生成的角频率ω_n送入到改进的感性下垂方程中得到光伏侧参考功率V_PVrefn，与光伏输入电流I_PVn做除法得到光伏侧的参考电压V_PVrefn送入到电流控制模块(3)中，以维持光伏侧输入功率与逆变器输出侧负载功率平衡；电压控制模块(2)，用于采集逆变器输出电压v_acn和电流i_acn经过功率计算得到无功功率Q_n，该无功功率Q_n经过无功感性下垂控制器进行无功控制，生成参考幅值V_refn，该参考幅值V_refn乘以所述参考相位的正弦函数sin(θ_refn)得到交流参考电压v_acrefn，用该交流参考电压v_acrefn减去逆变器输出电压v_acn得到值送入输出电压PI控制器中，该控制器输出的值送入电流控制模块(3)中；电流控制模块(3)，用于对光伏侧的参考电压V_PVrefn和控制器输出的值进行控制，生成全桥逆变电路的驱动信号，来驱动逆变器的开关管工作，从而稳定直流母线电压并输出正弦交流电压。