一種微網(wǎng)系統(tǒng)和儲(chǔ)能變流器并網(wǎng)/離網(wǎng)無(wú)縫切換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種微網(wǎng)系統(tǒng)和儲(chǔ)能變流器并網(wǎng)/離網(wǎng)無(wú)縫切換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]微網(wǎng)系統(tǒng)是集分布式發(fā)電機(jī)組、負(fù)荷及能量管理系統(tǒng)等于一體的小型發(fā)配電系統(tǒng)。微網(wǎng)系統(tǒng)中通常要加入儲(chǔ)能變流器，在電網(wǎng)斷電或故障時(shí)，儲(chǔ)能變流器由P/Q控制(有功/無(wú)功功率控制)轉(zhuǎn)為V/F控制(電壓/頻率控制)，進(jìn)行離網(wǎng)獨(dú)立逆變運(yùn)行；在電網(wǎng)來(lái)電后，儲(chǔ)能變流器由V/F控制轉(zhuǎn)為P/Q控制，進(jìn)行并網(wǎng)充放電運(yùn)行。由于儲(chǔ)能變流器既可以并網(wǎng)運(yùn)行也可以離網(wǎng)運(yùn)行，因此希望其能夠在并網(wǎng)/離網(wǎng)之間進(jìn)行無(wú)縫切換，也即儲(chǔ)能變流器在V/F控制與P/Q控制之間進(jìn)行快速連續(xù)的轉(zhuǎn)換。
[0003]現(xiàn)有的儲(chǔ)能變流器并網(wǎng)/離網(wǎng)無(wú)縫切換技術(shù)僅以單臺(tái)儲(chǔ)能變流器作為研宄對(duì)象，但隨著微網(wǎng)系統(tǒng)容量不斷擴(kuò)大，單臺(tái)儲(chǔ)能變流器已不能滿足微網(wǎng)系統(tǒng)的容量需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種微網(wǎng)系統(tǒng)和儲(chǔ)能變流器并網(wǎng)/離網(wǎng)無(wú)縫切換方法，以在滿足微網(wǎng)系統(tǒng)容量需求的前提下，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能變流器在并網(wǎng)/離網(wǎng)之間的無(wú)縫切換。
[0005]一種微網(wǎng)系統(tǒng)，包括參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器，連接微網(wǎng)母線和交流母線的受控開(kāi)關(guān)，以及分別與所述受控開(kāi)關(guān)和所述參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器連接通訊的主機(jī)控制器，其中:
[0006]所述主機(jī)控制器用于在檢測(cè)到電網(wǎng)斷電或故障時(shí)，控制所述參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器同步進(jìn)行V/F控制，并控制所述受控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；以及在檢測(cè)到電網(wǎng)來(lái)電后，控制所述參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器同步進(jìn)行P/Q控制，并控制所述受控開(kāi)關(guān)閉合。
[0007]其中，所述主機(jī)控制器為所述參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器中的任意一臺(tái)。
[0008]其中，所述主機(jī)控制器是一臺(tái)單獨(dú)的CPU設(shè)備。
[0009]其中，所述主機(jī)控制器與所述參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器之間采用CAN總線連接通訊。
[0010]其中，所述受控開(kāi)關(guān)為大容量快速開(kāi)關(guān)。
[0011]可選地，所述微網(wǎng)系統(tǒng)還包括:并聯(lián)接在所述微網(wǎng)母線上的光伏逆變器。
[0012]可選地，所述微網(wǎng)系統(tǒng)還包括:并聯(lián)接在所述微網(wǎng)母線上的風(fēng)電逆變器。
[0013]一種儲(chǔ)能變流器并網(wǎng)/離網(wǎng)無(wú)縫切換方法，包括:
[0014]主機(jī)控制器檢測(cè)到電網(wǎng)斷電或故障時(shí)，控制參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器同步進(jìn)行V/F控制，并控制連接微網(wǎng)母線和交流母線的受控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；
[0015]所述主機(jī)控制器檢測(cè)到電網(wǎng)來(lái)電后，控制所述參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器同步進(jìn)行P/Q控制，并控制所述受控開(kāi)關(guān)閉合。
[0016]其中，所述主機(jī)控制器可以是所述參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器中的任意一臺(tái)，也可以是一臺(tái)單獨(dú)的CPU設(shè)備。
[0017]其中，所述主機(jī)控制器檢測(cè)到電網(wǎng)斷電或故障時(shí)，控制參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器同步進(jìn)行V/F控制，包括:所述主機(jī)控制器檢測(cè)到電網(wǎng)斷電或故障時(shí)，采用CAN通訊方式控制參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器同步進(jìn)行V/F控制；
[0018]所述主機(jī)控制器檢測(cè)到電網(wǎng)來(lái)電后，控制所述參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器同步進(jìn)行P/Q控制，包括:所述主機(jī)控制器檢測(cè)到電網(wǎng)來(lái)電后，采用CAN通訊方式控制所述參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器同步進(jìn)行P/Q控制。
[0019]從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過(guò)在微網(wǎng)系統(tǒng)中引入多臺(tái)儲(chǔ)能變流器進(jìn)行并聯(lián)組網(wǎng)來(lái)滿足系統(tǒng)的容量需求；系統(tǒng)中的主機(jī)控制器在檢測(cè)到電網(wǎng)斷電或故障時(shí)，控制參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器同步進(jìn)行離網(wǎng)獨(dú)立逆變運(yùn)行；在檢測(cè)到電網(wǎng)正常時(shí)，控制參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器同步進(jìn)行并網(wǎng)充放電運(yùn)行；由于主機(jī)控制器能夠?qū)@些儲(chǔ)能變流器的工作狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理，使其工作狀態(tài)始終保持同步，因此無(wú)論是在并網(wǎng)轉(zhuǎn)離網(wǎng)還是離網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)的過(guò)程中，均可在滿足微網(wǎng)系統(tǒng)容量需求的前提下，實(shí)現(xiàn)由相并聯(lián)的儲(chǔ)能變流器構(gòu)成的這一整體在并網(wǎng)/離網(wǎng)之間的無(wú)縫切換。
【附圖說(shuō)明】
[0020]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種儲(chǔ)能變流器并網(wǎng)/離網(wǎng)無(wú)縫切換方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種微網(wǎng)系統(tǒng)，以在滿足微網(wǎng)系統(tǒng)容量需求的前提下，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能變流器在并網(wǎng)/離網(wǎng)之間的無(wú)縫切換，包括:參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器10，連接微網(wǎng)母線和交流母線的受控開(kāi)關(guān)20，以及分別與受控開(kāi)關(guān)20和參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器10連接通訊的主機(jī)控制器30，其中:
[0025]主機(jī)控制器30用于在檢測(cè)到電網(wǎng)斷電或故障時(shí)，控制參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器10同步進(jìn)行V/F控制(電壓/頻率控制)，并控制受控開(kāi)關(guān)20斷開(kāi)；以及在檢測(cè)到電網(wǎng)來(lái)電后，控制參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器10同步進(jìn)行P/Q控制(有功/無(wú)功功率控制)，并控制受控開(kāi)關(guān)20閉合。
[0026]儲(chǔ)能變流器10的直流側(cè)接蓄電池，交流側(cè)接微網(wǎng)母線和負(fù)載，既可以在P/Q控制下與電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，又可以在V/F控制下脫離電網(wǎng)孤立運(yùn)行。上述交流母線即為電網(wǎng)母線。
[0027]為滿足微網(wǎng)系統(tǒng)的容量需求，本實(shí)施例在微網(wǎng)系統(tǒng)中引入了多臺(tái)儲(chǔ)能變流器來(lái)進(jìn)行并聯(lián)組網(wǎng)，相較于僅具有I臺(tái)儲(chǔ)能變流器的微網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)容量大大提升；
[0028]電網(wǎng)正常時(shí)，微網(wǎng)系統(tǒng)要求各臺(tái)并聯(lián)的儲(chǔ)能變流器10同步進(jìn)行P/Q控制，以調(diào)節(jié)交流母線上的輸出功率。此時(shí)受控開(kāi)關(guān)20需處于閉合狀態(tài)，該P(yáng)/Q控制的具體流程為:主機(jī)控制器30根據(jù)后臺(tái)發(fā)送的電流給定指令，向各臺(tái)儲(chǔ)能變流器10輸出并網(wǎng)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的角度、有功電流和無(wú)功電流指令，各臺(tái)儲(chǔ)能變流器10根據(jù)接收到的指令同步進(jìn)行電流內(nèi)環(huán)控制和PWM發(fā)生，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)充放電運(yùn)行。
[0029]電網(wǎng)斷電或故障時(shí)，微網(wǎng)系統(tǒng)要求多臺(tái)并聯(lián)的儲(chǔ)能變流器10同步進(jìn)行V/F控制，以建立微網(wǎng)電壓和頻率(即“并聯(lián)組網(wǎng)”)。此時(shí)受控開(kāi)關(guān)20需處于斷開(kāi)狀態(tài)，該V/F控制的具體流程為:主機(jī)控制器30根據(jù)后臺(tái)發(fā)送的電壓給定指令進(jìn)行電壓外環(huán)控制，計(jì)算角度、有功電流和無(wú)功電流指令并輸出給各臺(tái)儲(chǔ)能變流器10，各臺(tái)儲(chǔ)能變流器10根據(jù)接收到的指令同步進(jìn)行電流內(nèi)環(huán)控制和PWM發(fā)生，從并網(wǎng)狀態(tài)轉(zhuǎn)為離網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行獨(dú)立逆變運(yùn)行。
[0030]本實(shí)施例采用多臺(tái)儲(chǔ)能變流器10并聯(lián)組網(wǎng)的方式來(lái)提高微網(wǎng)系統(tǒng)容量，主機(jī)控制器30在檢測(cè)到電網(wǎng)斷電或故障時(shí)，控制參與并聯(lián)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器10同步進(jìn)行離網(wǎng)獨(dú)立逆變運(yùn)行，在檢測(cè)到電網(wǎng)正常時(shí)，控制參與并網(wǎng)組網(wǎng)的多臺(tái)儲(chǔ)能變流器10同步進(jìn)行并網(wǎng)充放電運(yùn)行；由于主機(jī)控制器30能夠?qū)@些儲(chǔ)能變流器的工作狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理，使其工作狀態(tài)始終保持同步，因此無(wú)論是在并網(wǎng)轉(zhuǎn)離網(wǎng)，還是離網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)的過(guò)程中，均可在滿足微網(wǎng)系統(tǒng)容量需求的前提下，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)后的儲(chǔ)能變流器10構(gòu)成的這一整體在并網(wǎng)/離