[发明专利]一种改进相位控制的微网并网/孤岛平滑切换方法

说明书

本发明公开了一种改进相位控制的微网并网/孤岛平滑切换方法，包括主控单元、幅值控制、相位控制、功率控制和变流控制五个部分。针对主从式微网的控制特点，设计了一套综合功率控制、幅值控制以及相位控制的微网模式控制系统，实现了微网并网/孤岛运行模式的平滑切换。通过一种改进相位控制的微网并网/孤岛平滑切换方法，确保了主控单元在并网和离网模式切换时相位、频率的绝对连续，避免了传统方法由于频率和相位跳变导致的暂态过程，且其结构简单仅包含一个积分环节。

技术领域

本发明涉及一种微网并网/孤岛平滑切换方法，尤其涉及一种改进相位控制的微网并网/孤岛平滑切换方法。

背景技术

随着分布式发电系统的发展及其越来越高的渗透率，微网技术引起社会各界越来越广泛的关注与研究。微网最显著的特点是具备并网与孤岛2种运行模式：通常情况下，微网工作在并网模式，分布式电源(distribution generator，DG)主要起辅助作用，着眼于提高经济性及电能质量；当上级电网发生异常失去供电能力时，微网可以脱离其并独立运行，确保孤岛时负载不间断供电。但微网在大大提高配电系统的可靠性的同时，也要求设计一套行之有效的模式控制方案，使其中的DG可在不同的运行模式下平稳、可靠地运行。

常用的控制策略有对等控制与主从控制。其中，对等控制也称为下垂控制，系统中的DG根据下垂系数调节输出电压的频率与幅值偏差，达到有功无功功率均衡分配的目的。主从控制方式的微网需配置一台容量较大、响应速度快的DG 或储能设备作为主控单元，并网运行时，主控单元工作在PQ(有功无功)模式，输出恒定的功率；孤岛运行时，主控单元工作在V/f(电压/频率)模式，为其他机组提供电压与频率支撑。因此，选择合适的主控单元类型，实现微网并网/孤岛模式的平滑切换是微网研究需要解决的关键问题。

发明内容

为了克服的微网并网/孤岛模式平滑切换过程中存在的难题，本发明提出一种改进相位控制的微网并网/孤岛平滑切换方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

改进相位控制的微网并网/孤岛平滑切换方法包括主控单元、幅值控制、相位控制、功率控制和变流控制五个部分。

所述主控单元由原动机、变流器和变流控制器构成。

所述幅值控制是当主网发出并网信号时，参考值将实时跟踪主网电压幅值，配合相位控制以使得并网开关两端的电压保持同步，继而执行并网操作。

所述相位控制通过为主控单元的abc-dq变换器提供相角参考值，使得微网在孤岛模式下具备稳定的频率，并在并网模式下满足与主网电压同相位。

所述功率控制作用于微网的并网模式，为变流控制器提供有功、无功功率参考。

所述变流控制建立在旋转的坐标系上，采用双环反馈的控制结构，包含电流内环、电压外环与功率外环3个部分。

本发明的有益效果是：针对主从式微网的控制特点，设计了一套综合功率控制、幅值控制以及相位控制的微网模式控制系统，实现了微网并网/孤岛运行模式的平滑切换。通过一种改进相位控制的微网并网/孤岛平滑切换方法，确保了主控单元在并网和离网模式切换时相位、频率的绝对连续，避免了传统方法由于频率和相位跳变导致的暂态过程，且其结构简单仅包含一个积分环节。

附图说明

图1 主从控制结构。

图2 微网模式控制结构。

图3 变流器控制结构。

图4 改进相位控制结构。

具体实施方案