一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法及系统与流程

文档序号:31540035发布日期:2022-09-16 23:36阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:建立光伏电池、风机和储能部分的模型;步骤2:对步骤1的光伏电池和风机的模型使用电力电子变换,输出稳定的直流电;步骤3:将各模型生成的直流电进行逆变,生成三相交流电;步骤4:将步骤3中生成的三相交流电与电网母线进行并联入网,实现预同步环节。2.如权利要求1所述的一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法,其特征在于:所述步骤1中,采用如下的c1、c2参数模型来构建光伏发电系统:其中,i表示光伏电池输出电流,v
r
表示电阻电压,c1、c2的表达式如下:的表达式如下:的表达式如下:其中,i
scref
表示短路电流参考值,v
ocref
表示开路电压参考值,i
mref
表示最大电流参考值,v
mref
表示最大电压参考值,s表示光照强度,s
ref
表示光照强度参考值,δs表示光照强度变化,δt表示时间变化,a、b、c为常数。3.如权利要求1所述的一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法,其特征在于:所述步骤1中,风机采用永磁直驱风机,风机的输出功率p
m
和输出转矩t
m
如下:如下:其中,c
p
(λ,β)和c
t
(λ,β)分别表示风力机的功率系数和转矩系数,c
p
和c
t
是风力机的叶尖速比λ与桨距角β的函数,ρ为空气密度,a为风力机叶片的扫略面积,v为风速,ω
m
为风力机转速,r是风轮叶片的半径。4.如权利要求1所述的一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法,其特征在于:所述步骤1中,储能部分使用800v的直流电源。5.如权利要求1所述的一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法,其特征在于:所述步骤2中,采用boost升压电路,将光伏电池和风机的模型经整流后得到的直流电升压;采用mppt控制方法控制光伏电池和风机。6.如权利要求4所述的一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法,其特征在于:所
述mppt控制方法为扰动观察法。7.如权利要求1所述的一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法,其特征在于:所述步骤3中,采用下垂控制对储能部分的储能逆变器进行控制。8.如权利要求7所述的一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法,其特征在于:所述步骤4中,微电网的运行方式是在孤岛和并网之间切换,对孤岛向并网转换的过程中,采用基于单锁相环的方法,建立微电网的并网预同步环节,具体如下:用锁相环得到光伏电池、风机和储能部分的各逆变器输出电压的相角θ,以逆变器输出电压u的方向为d轴,以电网电压u
g
作dq变换,则u
gd
会落在d轴上,u
gq
垂直于d轴,落到q轴上;其中,u
gd
和u
gq
分别是电网电压的直轴分量以及交轴分量;调节u
gq
逐渐趋于0,使得u
g
逐渐向d轴靠近,当u
gq
为0时,u
g
和u完全重合,将频率差值δf加到下垂控制部分,进而控制电压输出的相角。9.一种风光储微电网的并离网平滑切换控制系统,其特征在于,包括:模型建立模块,用于建立光伏电池、风机和储能部分的模型;电力电子变换模块,用于对光伏电池和风机的模型使用电力电子变换,输出稳定的直流电;逆变模块,用于将各模型生成的直流电进行逆变,生成三相交流电;预同步模块,用于将生成的三相交流电与电网母线进行并联入网,实现预同步环节。

技术总结
本发明提出了一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法及系统,光伏并网逆变器部分采用双级式结构,前级DCDC变换器采用BOOST电路,与MPPT算法共同实现最大功率点跟踪。风力发电部分采用永磁直驱式风力发电模型,永磁同步发电机发出的交流电先整流,再经过DCDC电路然后进行并网,DCDC电路同样采取BOOST升压电路。蓄电池部分采用基于下垂控制的并网逆变器,与风光并联实现能量互补。光伏和风力的逆变器均采用基于电网电压定向的矢量控制,用来稳定直流侧电压。针对风光储并离网切换冲击电流较大的问题,本发明采用基于单锁相环的预同步方法,来实现平滑并离网切换。仿真表明,本发明在孤岛、并网下均可以稳定运行并实现互补,且实现了并离网的平滑切换。且实现了并离网的平滑切换。且实现了并离网的平滑切换。


技术研发人员:王一凡 赵俊平 丁佳飞 王雷
受保护的技术使用者:江苏益邦电力科技有限公司
技术研发日:2022.05.27
技术公布日:2022/9/15
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