一種多臺(tái)換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微電網(wǎng)領(lǐng)域，尤其涉及一種多臺(tái)換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電力的需求日益增加。集中式大電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中表現(xiàn)出一些不足，如運(yùn)行成本高、難以滿(mǎn)足用戶(hù)越來(lái)越高的安全性和可靠性要求，而微電網(wǎng)可以很好彌補(bǔ)大電網(wǎng)的不足。隨著我國(guó)加強(qiáng)智能電網(wǎng)進(jìn)入全面建設(shè)的階段，作為智能電網(wǎng)的重要組成部分的微電網(wǎng)，也將在示范工程、電動(dòng)汽車(chē)充換電設(shè)備、新能源接納、居民智能用電等方面得到更加廣泛的應(yīng)用。微電網(wǎng)是由電源、換流設(shè)備、控制設(shè)備和負(fù)荷共同組成的系統(tǒng)，是一個(gè)能夠自我監(jiān)控、運(yùn)行、保護(hù)的獨(dú)立系統(tǒng)。微電網(wǎng)既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行(即離網(wǎng)運(yùn)行)。
[0003]所以根據(jù)需要，微電網(wǎng)中的換流器可以分別運(yùn)行在并網(wǎng)和離網(wǎng)模式下。為了保證負(fù)荷的正常運(yùn)行，換流器在進(jìn)行并離網(wǎng)切換時(shí)，需要保證輸出電壓的平順。雖然現(xiàn)有技術(shù)中單臺(tái)的換流器從離網(wǎng)切換至并網(wǎng)時(shí)受到電流和電壓的沖擊較小，但是，微電網(wǎng)通常需要多個(gè)儲(chǔ)能電池組及多個(gè)換流器并聯(lián)以給負(fù)載供電。然而，現(xiàn)有技術(shù)中，包含有多臺(tái)并聯(lián)的換流器的微電網(wǎng)從離網(wǎng)切換至并網(wǎng)時(shí)，通常受到電流和電壓的沖擊較大，以致多臺(tái)并聯(lián)的換流器難以平順的從離網(wǎng)切換至并網(wǎng)模式。
[0004]可以理解的是，本部分的陳述僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，可能構(gòu)成或不構(gòu)成所謂的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)多臺(tái)換流器并聯(lián)時(shí)難以實(shí)現(xiàn)平順的從離網(wǎng)切換至并網(wǎng)的缺陷，提供一種多臺(tái)換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的方法，以使多臺(tái)并聯(lián)的換流器能平順的從離網(wǎng)切換至并網(wǎng)，進(jìn)而減少微電網(wǎng)受到電壓及電流的沖擊。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種多臺(tái)換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的方法，用于將多臺(tái)并聯(lián)的換流器從并網(wǎng)狀態(tài)切換至離網(wǎng)狀態(tài)，其依次主要包括以下步驟:
S10、控制器檢測(cè)及判斷電網(wǎng)是否恢復(fù)，若是，則執(zhí)行步驟S20，若否，則返回步驟SlO ; S20、控制器檢測(cè)電網(wǎng)的輸出電壓的相位；
S30、控制器調(diào)節(jié)其參考相位，以使控制器調(diào)節(jié)后的參考相位與所述電網(wǎng)的輸出電壓的相位同步，且控制器在第一預(yù)定周期內(nèi)根據(jù)調(diào)節(jié)后的參考相位向所有換流器發(fā)送電壓相位修正指令，所有換流器根據(jù)所述電壓相位修正指令調(diào)節(jié)各自輸出電壓的相位，以使各換流器在第二預(yù)定周期內(nèi)的輸出電壓的相位均與所述調(diào)節(jié)后的參考相位同步；
S40、控制器吸合并離網(wǎng)開(kāi)關(guān)。
[0007]在上述多臺(tái)換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的方法中，所述調(diào)節(jié)各自輸出電壓的相位是由換流器改變其自身輸出電壓的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0008]在上述多臺(tái)換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的方法中，在步驟S40后還包括步驟S50:控制器根據(jù)每臺(tái)換流器的當(dāng)前輸出功率計(jì)算出所有換流器的平均輸出功率、并將所述平均輸出功率發(fā)送至各臺(tái)換流器。
[0009]在上述多臺(tái)換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的方法中，在步驟S50之后還包括:每臺(tái)換流器根據(jù)自身的當(dāng)前輸出功率及平均輸出功率的差值來(lái)調(diào)整各自的最終輸出功率，以使每臺(tái)換流器的最終輸出功率與所述平均輸出功率一致。
[0010]在上述多臺(tái)換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的方法中，每臺(tái)換流器的當(dāng)前輸出功率由每臺(tái)換流器自己檢測(cè)計(jì)算并將計(jì)算的當(dāng)前輸出功率上傳至控制器。
[0011]在上述多臺(tái)換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的方法中，每臺(tái)換流器自己調(diào)節(jié)其輸出電壓的幅值和頻率來(lái)調(diào)整各自的最終輸出功率。
[0012]在上述多臺(tái)換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的方法中，當(dāng)在并離網(wǎng)開(kāi)關(guān)與電網(wǎng)之間增加電壓采集器且電壓采集器采集到電網(wǎng)輸出電壓的幅值為220V且電網(wǎng)輸出電壓的頻率為50HZ，則判斷電網(wǎng)恢復(fù)。
[0013]在上述多臺(tái)換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的方法中，在步驟S30里，控制器控制所有的換流器同時(shí)進(jìn)行所述調(diào)節(jié)各自輸出電壓的相位。
[0014]在上述多臺(tái)換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的方法中，在步驟S30里，當(dāng)某臺(tái)換流器實(shí)現(xiàn)輸出電壓的相位與所述調(diào)節(jié)后的參考相位同步時(shí)，該換流器向控制器發(fā)送相位同步成功標(biāo)
O
[0015]在上述多臺(tái)換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的方法中，所述離網(wǎng)切換成功標(biāo)志和所述相位同步成功標(biāo)志可通過(guò)光電信號(hào)或報(bào)文形式發(fā)送至控制器。
[0016]本發(fā)明提供的多臺(tái)換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的方法中，其通過(guò)先判斷電網(wǎng)是否恢復(fù)，然后在電網(wǎng)恢復(fù)后控制器先檢測(cè)電網(wǎng)的輸出電壓的相位，緊接著控制器在預(yù)定周期內(nèi)調(diào)節(jié)其自身的參考相位，以改變控制器發(fā)給各換流器的電壓相位修正指令，控制器控制所有的換流器根據(jù)調(diào)節(jié)后的參考相位來(lái)調(diào)節(jié)各自輸出電壓的相位，以使各換流器在第二預(yù)定周期內(nèi)的輸出電壓的相位均與調(diào)節(jié)后的參考相位同步。所以，最后控制器可以使得所有的換流器的輸出電壓的相位以及控制器的參考相位均與恢復(fù)的電網(wǎng)的輸出電壓的相位同步，進(jìn)而所有的換流器不再根據(jù)控制器的同步信號(hào)改變頻率，而是所有的換流器均實(shí)現(xiàn)根據(jù)電網(wǎng)的頻率來(lái)調(diào)節(jié)各自的輸出電壓的頻率，然后，控制器吸合并離網(wǎng)開(kāi)關(guān)。故控制器可以控制多臺(tái)并聯(lián)的換流器從離網(wǎng)切換至并網(wǎng)，而且其使得所有的換流器的輸出電壓的相位均與電網(wǎng)的輸出電壓的相位同步，其可以使多臺(tái)并聯(lián)的換流器平順的從離網(wǎng)切換至并網(wǎng)，進(jìn)而減少微電網(wǎng)在模式切換時(shí)受到電壓及電流的沖擊。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是多臺(tái)換流器并聯(lián)形成微電網(wǎng)的電路框圖；
圖2是本發(fā)明一實(shí)施例提供的多臺(tái)并聯(lián)的換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的流程圖；
圖3是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的多臺(tái)并聯(lián)的換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0020]本發(fā)明提供了一種用于多臺(tái)換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的方法，該方法主要用于微電網(wǎng)中，以將多臺(tái)并聯(lián)的換流器從離網(wǎng)狀態(tài)切換至并網(wǎng)狀態(tài)。參見(jiàn)圖1，其為微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)框圖，微電網(wǎng)主要由以下模塊組成:x臺(tái)并聯(lián)的換流器(X = 1、)、X個(gè)儲(chǔ)能電池組(X = ΓΝ),控制器、并離網(wǎng)開(kāi)關(guān)、負(fù)載以及電網(wǎng)。換流器X的直流側(cè)與對(duì)應(yīng)儲(chǔ)能電池組電連接；多臺(tái)換流器與對(duì)應(yīng)儲(chǔ)能電池連接后，將多臺(tái)換流器交流側(cè)并聯(lián)，然后多臺(tái)換流器與負(fù)載電連接，且多臺(tái)換流器通過(guò)并離網(wǎng)開(kāi)關(guān)(圖中并離網(wǎng)開(kāi)關(guān)為三相的開(kāi)關(guān)，以與三相電網(wǎng)對(duì)應(yīng))與電網(wǎng)電連接。其中，換流器、控制器、電網(wǎng)可通過(guò)數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。各換流器通過(guò)數(shù)據(jù)線將運(yùn)行參數(shù)等發(fā)送至控制器，控制器通過(guò)數(shù)據(jù)線將命令發(fā)送至各換流器，電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)也可通過(guò)數(shù)據(jù)線傳遞至控制器，控制器通過(guò)數(shù)據(jù)線控制并離網(wǎng)開(kāi)關(guān)的通斷，以控制換流器與電網(wǎng)的連接和斷開(kāi)。
[0021]參見(jiàn)圖2及圖3所示，本發(fā)明提供的一種用于多臺(tái)換流器從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的方法主要包括以下步驟:
S10、控制器檢測(cè)及判斷電網(wǎng)是否恢復(fù)，若是，則執(zhí)行步驟S20，若否，則返回繼續(xù)執(zhí)行步驟SlO ;具體的，當(dāng)檢測(cè)判斷到電網(wǎng)恢復(fù)時(shí)，微電網(wǎng)需要開(kāi)始執(zhí)行從離網(wǎng)狀態(tài)切換至并網(wǎng)狀態(tài)，若電網(wǎng)未恢復(fù)，則繼續(xù)檢測(cè)及判斷電網(wǎng)是否恢復(fù)。
[0022]S20、控制器檢測(cè)電網(wǎng)的輸出電壓的相位；
S30、控制器調(diào)節(jié)其參考相位，以使控制器調(diào)節(jié)后的參考相位與所述電網(wǎng)的輸出電壓的相位同步，且控制器在第一預(yù)定周期內(nèi)根據(jù)調(diào)節(jié)后的參考相位向所有換流器發(fā)送電壓相位修正指令，所有換流器根據(jù)所述電壓相位修正指令調(diào)節(jié)各自輸出電壓的相位，以使各換流器在第二預(yù)定周期內(nèi)的輸出電壓的相位均與所述調(diào)節(jié)后的參考相位同步。具體的，由于控制器內(nèi)通常設(shè)置有參考相位(即標(biāo)準(zhǔn)相位)，各個(gè)換流器通常根據(jù)控制器發(fā)送的包含有參考相位的指令來(lái)控制調(diào)節(jié)其輸出電壓。所以，當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)后，微電網(wǎng)需要使換流器轉(zhuǎn)變?yōu)楦鶕?jù)電網(wǎng)頻率來(lái)調(diào)節(jié)其自身的輸出電壓的頻率，所以，控制器調(diào)節(jié)其參考相位，使控制器調(diào)節(jié)后的參考相位與恢復(fù)的電網(wǎng)的輸出電壓的相位同步，進(jìn)而控制器在第一預(yù)定周期內(nèi)向所有的換流器發(fā)送包含有調(diào)節(jié)后的參考相位的電壓相位修正指令，以使所有的換流器在第二預(yù)定周期內(nèi)根據(jù)電壓相位修正指令來(lái)改變其各自輸出電壓的相位。即控制器每間隔一定的時(shí)間向換流器發(fā)送電壓相位修正指令，換流器在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)去執(zhí)行完成所述電壓相位修正指令。例如，電網(wǎng)恢復(fù)后的輸出電壓的相位為O度，則控制器將其參考相位由原來(lái)的10度調(diào)節(jié)為O度，然后，控制器在20ms (第一預(yù)定周期)內(nèi)發(fā)出一次電壓相位修正指令，以命令所有的換流器各自修正自身的輸出電壓的相位，各換流器根據(jù)上述電壓相位修正指令在5ms (第二預(yù)定周期)內(nèi)將各自的輸出電壓的相位調(diào)節(jié)為O度。
[0023]S40、控制器吸合并離網(wǎng)開(kāi)關(guān)； 最后控制器可以使得所有的換流器的輸出電壓的相位以及控制器的參考相位均與恢復(fù)的電網(wǎng)的輸出電壓的相位同步，進(jìn)而所有的換流器不再根據(jù)控制器的同步信號(hào)改變頻率，而是所有的換流器均實(shí)現(xiàn)根據(jù)電網(wǎng)的頻率來(lái)調(diào)節(jié)各自的輸出電壓的頻率。故控制器可以控制多臺(tái)并聯(lián)的換流器從離網(wǎng)切換至并網(wǎng)，而且其使得所有的換流器的輸出電壓的相位均與電網(wǎng)的輸出電壓的相位同步，其可以使多臺(tái)并聯(lián)的換流器平順的從離網(wǎng)切換至并網(wǎng)，進(jìn)而減少微電網(wǎng)在模式切換時(shí)受到電壓及電流的沖擊。
[0024]在上述從離網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的切換過(guò)程中，優(yōu)選地，在控制器的控制下，各換流器調(diào)節(jié)其自身輸出電壓的相位主要是通過(guò)換流器改變其自身輸出電壓的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，每臺(tái)換流器自己根據(jù)VF算法(B卩電壓頻率下垂算法，VF算法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知)來(lái)調(diào)節(jié)其輸出頻率，以改變其輸出的相位。這種方式能使各換流器快速準(zhǔn)確的修正其輸出電壓的相位。而控制器決定了每個(gè)換流器修正的目標(biāo)量。
[0025]參見(jiàn)圖3所示，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在步驟