微電網(wǎng)穩(wěn)定控制器并轉(zhuǎn)孤無縫切換控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)、電力電子技術(shù)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的交叉領(lǐng)域，尤其是設(shè)及一 種微電網(wǎng)穩(wěn)定控制器并轉(zhuǎn)孤無縫切換控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 微電網(wǎng)系統(tǒng)通過聯(lián)絡(luò)線PCC與大電網(wǎng)相連接，PCC處配備有繼電保護(hù)裝置和快速 保護(hù)開關(guān)。微網(wǎng)系統(tǒng)通過PCC聯(lián)絡(luò)線與大電網(wǎng)交換功率，電網(wǎng)故障時(shí)也是通過PCC處的快 速開關(guān)與大電網(wǎng)切斷聯(lián)系。為了保證并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)時(shí)微網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定，與重要負(fù)荷的不間斷 供電，需要微電網(wǎng)穩(wěn)定控制器（也稱儲能逆變器）實(shí)現(xiàn)無縫切換。目前，無縫切換通常有兩 種處理方法：一是并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定控制器采用PQ控制方式，孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)采用VF控制方式穩(wěn) 定交流母線電壓，即并轉(zhuǎn)孤的PQ轉(zhuǎn)換為VF;二是采用下垂控制。
[0003] 但是，對于PQ/VF切換，由于存在控制環(huán)的切換，切換瞬間波動(dòng)較大；下垂控制，實(shí) 質(zhì)是開環(huán)控制，存在穩(wěn)態(tài)誤差，并且下垂系數(shù)的選取較難，此方法為了兼容并網(wǎng)時(shí)的PQ控 制W及孤網(wǎng)時(shí)的VF控制，通常為S閉環(huán)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種微電網(wǎng)穩(wěn)定控制器并轉(zhuǎn)孤無縫切換控制方法，W 解決目前無縫切換存在的問題。 陽〇化]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 一種微電網(wǎng)穩(wěn)定控制器并轉(zhuǎn)孤無縫切換控制方法，包含如下內(nèi)容：
[0007] 當(dāng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，穩(wěn)定控制器采用PQ+VF控制，PQ控制用于執(zhí)行中央控制器下發(fā)的 功率指令，VF控制用于對交流母線電壓進(jìn)行微調(diào)，主控制環(huán)為PQ控制環(huán)；其中W中央控制 器的指令為主，W交流母線電壓微調(diào)為輔，具體是通過調(diào)節(jié)PQ環(huán)和交流母線電壓環(huán)的輸出 限幅值來實(shí)現(xiàn)；
[0008] 當(dāng)孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，穩(wěn)定控制器采用VF控制，W交流母線電壓調(diào)節(jié)為主，中央控制器 的指令不予響應(yīng)，具體是通過調(diào)節(jié)PQ環(huán)和交流母線電壓環(huán)的輸出限幅值來實(shí)現(xiàn)；
[0009] 并轉(zhuǎn)孤無縫切換過程中，逐漸減小PQ環(huán)輸出限幅值，逐漸增大交流母線電壓環(huán)輸 出限幅值。
[0010] 進(jìn)一步的，所述PQ環(huán)和交流母線電壓環(huán)的輸出限幅值，具體為PQ環(huán)電流給定的限 幅值和交流母線電壓環(huán)電流給定的限幅值，
[0011] 所述PQ環(huán)電流給定和交流母線電壓環(huán)電流給定值的計(jì)算方法如下：
[0012] 將中央控制器下發(fā)的功率給定口\ (T，與實(shí)測的穩(wěn)定控制器出口端功率P、Q求差 值，再經(jīng)過PQ環(huán)PI控制器，計(jì)算得到第一條支路電流給定idr、Iqr;
[0013] 將額定交流母線電給定Ud(f、Uq(r，與實(shí)測的交流母線電壓經(jīng)過電壓定向矢量旋轉(zhuǎn) 變換得到的Ud_Bus、Uq_Bus求差值，經(jīng)過電壓環(huán)PI控制器，計(jì)算得到第二條支路電流給定 Id2\Iq2*；
[0014] 之后，將第一條支路電流給定Idr、191^^第二條支路電流給定Id2 % 192"^求和， 得到總的電流給定icT、W。
[0015] 進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)PQ環(huán)和交流母線電壓環(huán)的輸出限幅值的方法如下：
[0017] 式（1)中，1|_1撫織、||_1敎織為總電流給定的限幅值，燃錶、 為支路一 PQ環(huán)電流給定的限幅值，為支路二交流母線電壓環(huán)電流 給定的限幅值，5i、S,為權(quán)重系數(shù)，且5 1+5,= 1，不同的權(quán)重系數(shù)代表PQ環(huán)和交流母線 電壓環(huán)的權(quán)重不同，通過式（1)設(shè)置權(quán)重系數(shù)，達(dá)到調(diào)節(jié)外環(huán)的限幅值的目的；
[0018] 并網(wǎng)時(shí)，Si較大，5 2較??；并轉(zhuǎn)孤無縫切換過程中，5 1逐漸較小，5 2逐漸增大； 切換完成后，Si等于0, 52等于1。
[0019] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有W下優(yōu)勢：
[0020] (1)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)既能響應(yīng)中央控制器下發(fā)的PQ指令，又能對微網(wǎng)交流母線電壓進(jìn) 行微調(diào)；
[002U 似PQ+VF)/VF在并轉(zhuǎn)孤瞬間不存在控制環(huán)的切換，只存在控制器的調(diào)節(jié)過程，因 此波動(dòng)很小，能實(shí)現(xiàn)真正意義上的無縫切換；
[0022] (3)控制環(huán)為雙環(huán)控制，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快。
【附圖說明】
[0023] 構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0024] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述微電網(wǎng)穩(wěn)定控制器并轉(zhuǎn)孤無縫切換控制方法的實(shí)現(xiàn)框 圖；
[00巧]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述微電網(wǎng)穩(wěn)定控制器并轉(zhuǎn)孤無縫切換控制方法的電壓定 向角度切換框圖。
[00%] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述微電網(wǎng)穩(wěn)定控制器并轉(zhuǎn)孤無縫切換控制方法的硬件結(jié) 構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可W相 互組合。
[0028] 下面將參考附圖1至3并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0029] 本發(fā)明微電網(wǎng)穩(wěn)定控制器并轉(zhuǎn)孤無縫切換控制方法，如圖1、3所示，包括如下內(nèi) 容：
[0030] 當(dāng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，穩(wěn)定控制器采用PQ+VF控制，PQ控制用于執(zhí)行中央控制器下發(fā)的 功率指令，VF控制用于對交流母線電壓進(jìn)行微調(diào)，主控制環(huán)為PQ控制環(huán)；W中央控制器的 指令為主，W交流母線電壓微調(diào)為輔；具體實(shí)現(xiàn)是通過調(diào)節(jié)各自外環(huán)PI控制器的限幅值；
[0031] 當(dāng)孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，穩(wěn)定控制器采用VF控制，W交流母線電壓調(diào)節(jié)為主，中央控制器 的指令不予響應(yīng)，PQ控制環(huán)輸出為零；具體實(shí)現(xiàn)是通過調(diào)節(jié)各自外環(huán)PI控制器的限幅值；
[0032] 并轉(zhuǎn)孤無縫切換過程中，逐漸減小PQ環(huán)電流給定的限幅值，逐漸增大交流母線電 壓環(huán)電流給定的限幅值。
[0033] 并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)采用PQ+VF控制的具體實(shí)現(xiàn)方法如下：
[0034] 通過儲能逆變器電壓定向矢量控制技術(shù)進(jìn)行矢量旋轉(zhuǎn)變化，公知的d軸電流控制 有功功率P，q軸電流控制無功功率Q ;VF控制間接通過控制d軸電壓UcLBus和q軸電壓 Uq_Bus來實(shí)現(xiàn)；
[0035] 將中央控制器下發(fā)的功率給定P\ (T，與實(shí)測的穩(wěn)定控制器出口端功率P、Q求差 值，再經(jīng)過PQ環(huán)PI控