微电网稳定控制器并转孤无缝切换控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统、电力电子技术和控制系统设计的交叉领域，尤其是设及一 种微电网稳定控制器并转孤无缝切换控制方法。
【背景技术】
[0002] 微电网系统通过联络线PCC与大电网相连接，PCC处配备有继电保护装置和快速 保护开关。微网系统通过PCC联络线与大电网交换功率，电网故障时也是通过PCC处的快 速开关与大电网切断联系。为了保证并网转孤网时微网系统的稳定，与重要负荷的不间断 供电，需要微电网稳定控制器（也称储能逆变器）实现无缝切换。目前，无缝切换通常有两 种处理方法：一是并网运行时稳定控制器采用PQ控制方式，孤网运行时采用VF控制方式稳 定交流母线电压，即并转孤的PQ转换为VF;二是采用下垂控制。
[0003] 但是，对于PQ/VF切换，由于存在控制环的切换，切换瞬间波动较大；下垂控制，实 质是开环控制，存在稳态误差，并且下垂系数的选取较难，此方法为了兼容并网时的PQ控 制W及孤网时的VF控制，通常为S闭环，动态响应变差。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明旨在提出一种微电网稳定控制器并转孤无缝切换控制方法，W 解决目前无缝切换存在的问题。 阳〇化]为达到上述目的，本发明的技术方案是运样实现的：
[0006] 一种微电网稳定控制器并转孤无缝切换控制方法，包含如下内容：
[0007] 当并网运行时，稳定控制器采用PQ+VF控制，PQ控制用于执行中央控制器下发的 功率指令，VF控制用于对交流母线电压进行微调，主控制环为PQ控制环；其中W中央控制 器的指令为主，W交流母线电压微调为辅，具体是通过调节PQ环和交流母线电压环的输出 限幅值来实现；
[0008] 当孤网运行时，稳定控制器采用VF控制，W交流母线电压调节为主，中央控制器 的指令不予响应，具体是通过调节PQ环和交流母线电压环的输出限幅值来实现；
[0009] 并转孤无缝切换过程中，逐渐减小PQ环输出限幅值，逐渐增大交流母线电压环输 出限幅值。
[0010] 进一步的，所述PQ环和交流母线电压环的输出限幅值，具体为PQ环电流给定的限 幅值和交流母线电压环电流给定的限幅值，
[0011] 所述PQ环电流给定和交流母线电压环电流给定值的计算方法如下：
[0012] 将中央控制器下发的功率给定口\ (T，与实测的稳定控制器出口端功率P、Q求差 值，再经过PQ环PI控制器，计算得到第一条支路电流给定idr、Iqr;
[0013] 将额定交流母线电给定Ud(f、Uq(r，与实测的交流母线电压经过电压定向矢量旋转 变换得到的Ud_Bus、Uq_Bus求差值，经过电压环PI控制器，计算得到第二条支路电流给定 Id2\Iq2*；
[0014] 之后，将第一条支路电流给定Idr、191^^第二条支路电流给定Id2 % 192"^求和， 得到总的电流给定icT、W。
[0015] 进一步的，所述调节PQ环和交流母线电压环的输出限幅值的方法如下：
[0017] 式（1)中，1|_1撫織、||_1敎織为总电流给定的限幅值，燃錶、 为支路一 PQ环电流给定的限幅值，为支路二交流母线电压环电流 给定的限幅值，5i、S,为权重系数，且5 1+5,= 1，不同的权重系数代表PQ环和交流母线 电压环的权重不同，通过式（1)设置权重系数，达到调节外环的限幅值的目的；
[0018] 并网时，Si较大，5 2较小；并转孤无缝切换过程中，5 1逐渐较小，5 2逐渐增大； 切换完成后，Si等于0, 52等于1。
[0019] 相对于现有技术，本发明具有W下优势：
[0020] (1)并网运行时既能响应中央控制器下发的PQ指令，又能对微网交流母线电压进 行微调；
[002U 似PQ+VF)/VF在并转孤瞬间不存在控制环的切换，只存在控制器的调节过程，因 此波动很小，能实现真正意义上的无缝切换；
[0022] (3)控制环为双环控制，动态响应速度快。
【附图说明】
[0023] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0024] 图1为本发明实施例所述微电网稳定控制器并转孤无缝切换控制方法的实现框 图；
[00巧]图2为本发明实施例所述微电网稳定控制器并转孤无缝切换控制方法的电压定 向角度切换框图。
[00%] 图3为本发明实施例所述微电网稳定控制器并转孤无缝切换控制方法的硬件结 构框图。
【具体实施方式】
[0027] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可W相 互组合。
[0028] 下面将参考附图1至3并结合实施例来详细说明本发明。
[0029] 本发明微电网稳定控制器并转孤无缝切换控制方法，如图1、3所示，包括如下内 容：
[0030] 当并网运行时，稳定控制器采用PQ+VF控制，PQ控制用于执行中央控制器下发的 功率指令，VF控制用于对交流母线电压进行微调，主控制环为PQ控制环；W中央控制器的 指令为主，W交流母线电压微调为辅；具体实现是通过调节各自外环PI控制器的限幅值；
[0031] 当孤网运行时，稳定控制器采用VF控制，W交流母线电压调节为主，中央控制器 的指令不予响应，PQ控制环输出为零；具体实现是通过调节各自外环PI控制器的限幅值；
[0032] 并转孤无缝切换过程中，逐渐减小PQ环电流给定的限幅值，逐渐增大交流母线电 压环电流给定的限幅值。
[0033] 并网运行时采用PQ+VF控制的具体实现方法如下：
[0034] 通过储能逆变器电压定向矢量控制技术进行矢量旋转变化，公知的d轴电流控制 有功功率P，q轴电流控制无功功率Q ;VF控制间接通过控制d轴电压UcLBus和q轴电压 Uq_Bus来实现；
[0035] 将中央控制器下发的功率给定P\ (T，与实测的稳定控制器出口端功率P、Q求差 值，再经过PQ环PI控