一种微网电能控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电力系统控制装置，特别是涉及一种微网电能控制装置。
【背景技术】
[0002]微网是有源配电网的重要组成部分，其将分布式新能源发电、储能以及负荷整合在一起，构成有源配电网的基本单元，能够灵活高效地实现分布式新能源的就地消纳以及本地负荷的可靠供电。微网既可以实现并网运行，在电源充足时向电网提供多余的电力，在电源不足时从电网中获得能量补充；又可以脱离主网孤岛运行，避免主网对关键性负荷可能的负面影响，实现自治运行。
[0003]与传统配电网相类似的是，由于非线性负荷的增加，微网中也存在着电能质量问题，如谐波、不平衡以及无功功率需求。当微网处于孤岛自治运行时，由于缺乏足够电压支撑，电能质量问题会更加严重。因此，需要采取措施对微网的电能质量问题加以解决。基于全控型电力电子器件的电能质量治理装置，如有源滤波器、配网静止同步补偿器、统一电能质量控制器等具有响应速度快以及补偿能力强等优点。然而，将仅具有电能质量补偿功能的装置应用于微网中会带来较大的成本。功率的柔性传输和控制是微网运行的重要组成部分，将电能质量的综合治理、微网的功率控制，以及主网与微网的有效可控连接功能合并起来是行之有效、经济可行的解决途径，目前尚未提出具体方法。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型主要解决的技术问题是:如何提供一种既能够实现对微网电能质量的有效综合治理，又可以进行主网与微网或分布式电源与微网之间的功率灵活调度，同时实现主网与微网之间的连接与解列的微网电能控制装置。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种微网电能控制装置，包括:主网电压源型变换器、微网并联电压源型变换器、微网串联电压源型变换器和控制开关，所述主网电压源型变换器、微网并联电压源型变换器和微网串联电压源型变换器之间通过公共直流母线相连。
[0006]所述主网电压源型变换器与微网并联电压源型变换器之间采用有功和无功功率可控的双向流动控制，所述主网电压源型变换器、微网并联电压源型变换器、微网串联电压源型变换器联网下均采用dq解耦控制。
[0007]本实用新型还提供一种微网电能控制装置，所述微网电能控制装置还包括电力系统，主网电压源型变换器的交流侧与电力系统的主网相连接，微网并联电压源型变换器与微网非线性不平衡无功需求负荷所在母线之间并联连接，微网串联电压源型变换器与微网关键性负荷所在线路之间串联连接。
[0008]在本实用新型一个较佳实施例中，所述主网电压源型变换器采用主网侧的零无功功率控制和公共直流母线的定直流电压控制。
[0009]在本实用新型一个较佳实施例中，所述微网并联电压源型变换器包括定有功功率选择控制、定直流电压选择控制和负序、谐波、无功电流补偿控制。
[0010]在本实用新型一个较佳实施例中，所述微网串联电压源型变换器包括关键性负荷母线电压暂降补偿控制或关键性负荷母线电压暂升补偿控制。
[0011]在本实用新型一个较佳实施例中，所述主网电压源型变换器、微网并联电压源型变换器和微网串联电压源型变换器中均包括级联H桥和模块化多电平换流器。
[0012]在本实用新型一个较佳实施例中，所述主网电压源型变换器、微网并联电压源型变换器和微网串联电压源型变换器中包括三相分相控制和dq解耦控制。
[0013]在本实用新型一个较佳实施例中，所述主网电压源型变换器、微网并联电压源型变换器和微网串联电压源型变换器均采用基于载波移相的脉宽调制和最近电平逼近控制。
[0014]本实用新型的有益效果是:既能够实现对微网电能质量的有效综合治理，又可以进行主网与微网或分布式电源与微网之间的功率灵活调度，同时实现主网与微网之间的连接与解列。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中:
[0016]图1是本实用新型的一种微网电能控制装置一较佳实施例的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型的一种微网电能控制装置一较佳实施例的微网主网电压源型变换器的控制原理示意图；
[0018]图3是本实用新型的一种微网电能控制装置一较佳实施例的微网并联电压源型变换器的控制原理示意图；
[0019]图4是本实用新型的一种微网电能控制装置一较佳实施例的微网串联电压源型变换器的控制原理示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]本实用新型实施例提供如下技术方案。
[0022]请参阅图1-4，在本实施例中提供一种微网电能控制装置，所述的微网电能控制装置包括:主网电压源型变换器1、微网并联电压源型变换器2、微网串联电压源型变换器3和控制开关4，所述主网电压源型变换器1、微网并联电压源型变换器2和微网串联电压源型变换器3之间通过公共直流母线相连。所述主网电压源型变换器I与微网并联电压源型变换器2之间采用有功和无功功率可控的双向流动控制，当微网电源容量不足时，主网可以通过微网并联电压源型变换器2为微网提供一定的有功和无功功率；当微网电源容量充足且有冗余时，可以通过主网电压源型变换器I的功率控制实现微网功率向上层配网的反送，从而实现功率的双向流动。另一方面，主网与微网之间的背靠背连接方式使得主网的故障、谐波等问题对微网的影响大大降低，而同时又可以通过微网并联电压源型变换器2的控制补偿微网中非线性不平衡负荷的谐波、负序和无功电流，从而减小其对微网尤其是关键性负荷的影响。此外，光伏或储能系统可以接入微网电能质量与功率统一控制装置的直流侧，既可以支撑直流侧的电压，又可以通过微网并联电压源型变换器2与微网进行功率交换。微网电能质量与功率统一控制装置的微网串联电压源型变换器3串接于关键性负荷的馈线中，用于保证当微网中出现故障导致母线电压降低时，关键性负荷仍然能够得到充足的电压支撑，提高对其供电的可靠性。
[0023]所述主网电压源型变换器I采用dq解耦控制，在联网运行条件下，为了保证电网与微网之间有功功率的双向互动，主网电压源型变换器I在d轴上采用定直流电压控制；为了减小主网侧电压源型变换器对主系统的无功功率需求，在q轴上采用零无功电流控