一种微网运行模式切换控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种微网运行模式切换控制方法，包括：1)微网的孤网/并网有缝切换子方法;2)微网从孤网运行无缝转入并网运行子方法。与现有技术相比，本发明具有切换效率高、切换精度高等优点。
【专利说明】一种微网运行模式切换控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微网切换技术，尤其是涉及一种微网运行模式切换控制方法。
【背景技术】
[0002]将分布式发电供能系统以微网的形式接入大电网并网运行，与大电网互为支撑，是发挥分布式发电供能系统效能的最有效方式。微网是指由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负载和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与大电网并网运行，也可以孤立运行。但是如何实现微网运行模式切换成为当下急需解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种切换效率高、切换精度高的微网运行模式切换控制方法。
[0004]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0005]一种微网运行模式切换控制方法，其特征在于，包括:
[0006]I)微网的孤网/并网有缝切换子方法；
[0007]2)微网从孤网运行无缝转入并网运行子方法。
[0008]所述的微网的孤网/并网有缝切换子方法具体为:
[0009]11)当外部电网发生故障时，并网母线失压，模式控制器在检测到外网母线电压不正常后，控制所有逆变器自动关断，打开微网对外的并网开关，当确认微网与外部并网开关打开后，向双向逆变器下达转模式指令，双向逆变器转入恒压/恒频控制，独立带负载运行，风机逆变器和光伏逆变器在检测到母线电压正常后重新并入微网可调试验负载所连母线运行；
[0010]12)当外部电网恢复正常后，模式控制器在检测到外部电网电压正常后，首先关断双向逆变器，风机逆变器和光伏逆变器随后关断，然后闭合微网并网开关，电网带负载运行，所有逆变器在检测电网电压正常后，切换到400V主母线运行，此时蓄电池进入并网充电状态。
[0011]所述的微网从孤网运行无缝转入并网运行子方法具体为:
[0012]21)将可调试验负载与微网内的逆变器均运行在微网400V主母线上；
[0013]22)模式控制器检测到电网电压正常后，以当前电网电压作为控制器的输出电压参考，不断调整其输出使并网开关两侧的电压相位和幅值相同；
[0014]23)当模式控制器检测到并网开关两侧电压满足并网条件后，下达并网开关合闸指令，同时模式控制器由电压控制切换至电流控制，从电源始终运行在电流控制模式下，当微网运行模式切换完成后，根据微网出力特性逐步增加或减小微网内分布式电源出力。
[0015]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0016]1、切换效率高，通过有缝切换和无缝切换相结合方式，大大提高了切换效率和切换精度；
[0017]2、协调控制光储一体化逆变器，实现微网从并网转孤网、孤网转并网的转换，控制光储逆变器的并网充电、并网放电、待机、离网、停机模式的相互转换；
[0018]3、模式控制器具有强大的可编程逻辑功能，实现灵活的微网控制策略；
[0019]4、提供232/485通道，并提供双以太网通信，可以实现对光储逆变器、风机快速的启停遥控和功率设定。同时可以实现对微网内开关量、电压、电流、有功功率和无功功率的采集。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明孤网/并网有缝切换的示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0022]实施例
[0023]一种微网运行模式切换控制方法，包括:
[0024]I)微网的孤网/并网有缝切换子方法；
[0025]2)微网从孤网运行无缝转入并网运行子方法。
[0026]对于允许短时停电的有缝切换方案，当外部电网故障时,微网内的分布式电源首先断电(对于逆变电源，停止触发脉冲，对于同步发电机，则可以处于备用状态，打开电源与电网连接的接触器)；然后微网与外部电网的并网开关打开，微网内负荷短时停电；当确认微网与外部并网开关打开后，切换双向逆变器控制模式，重新建立微网的电压和频率，微网独立运行。微网从独立运行切换到并网的判据是检测到外部电网恢复正常，微网内的主电源首先退出运行(触发脉冲关断或者发电机进入旋转备用状态)，微网失压，负荷短时断电，其它分布式电源在检测到并网点失压后退出运行。闭合微网并网开关，负荷恢复供电，经过一定时间间隔后，微网内的所有分布式电源重新并网接入微网400V主母线。
[0027]在并网转孤网时，打开并网开关后，先打开所有连接到微网400V主母线的逆变器开关，再合上所有连接到微网400V实验母线的逆变器开关；孤网转并网时，先打开所有连接到微网400V实验母线的逆变器开关，再合上所有连接到微网400V主母线的逆变器开关，最后合上并网开关。
[0028]有缝模式切换不受pcs工况的影响，只是不同工况下转换的时间不同。pcs待机时模式转换时间在IOs左右，pcs停机时模式转换时间在30s左右，这主要是pcs从停机到待机准备的时间比较长。Pcs运行时模式转换时间在35s左右。
[0029]无缝切换，供电可靠性高，在外部电网故障时，仍可以维持微网内负荷不断电，但对微网控制要求较高。对于采用主从控制策略的微网，要求主电源能够快速从进行并网和独立控制模式的切换，且同时需要能够快速将微网与主电网解列的并网开关(如基于电力电子技术的静态开关)。此外在微网从孤网转入并网时，由于并网开关两端的电压频率不相同，微网还需要能够根据并网点的电压和频率进行调整，保证微网的电压和频率与主电网一致，然后检同期并网。
[0030]所述的微网的孤网/并网有缝切换子方法具体为:[0031]11)当外部电网发生故障时，并网母线失压，模式控制器在检测到外网母线电压不正常后，控制所有逆变器自动关断，打开微网对外的并网开关，当确认微网与外部并网开关打开后，向双向逆变器下达转模式指令，双向逆变器转入恒压/恒频控制，独立带负载运行，风机逆变器和光伏逆变器在检测到母线电压正常后重新并入微网可调试验负载所连母线运行；
[0032]12)当外部电网恢复正常后，模式控制器在检测到外部电网电压正常后，首先关断双向逆变器，风机逆变器和光伏逆变器随后关断，然后闭合微网并网开关，电网带负载运行，所有逆变器在检测电网电压正常后，切换到400V主母线运行，此时蓄电池进入并网充电状态。
[0033]所述的微网从孤网运行无缝转入并网运行子方法具体为:
[0034]21)将可调试验负载与微网内的逆变器均运行在微网400V主母线上；
[0035]22)模式控制器检测到电网电压正常后，以当前电网电压作为控制器的输出电压参考，不断调整其输出使并网开关两侧的电压相位和幅值相同；
[0036]23)当模式控制器检测到并网开关两侧电压满足并网条件后，下达并网开关合闸指令，同时模式控制器由电压控制切换至电流控制，从电源始终运行在电流控制模式下，当微网运行模式切换完成后，根据微网出力特性逐步增加或减小微网内分布式电源出力。
【权利要求】
1.一种微网运行模式切换控制方法，其特征在于，包括: 1)微网的孤网/并网有缝切换子方法； 2)微网从孤网运行无缝转入并网运行子方法。
2.根据权利要求1所述的一种微网运行模式切换控制方法，其特征在于，所述的微网的孤网/并网有缝切换子方法具体为: 11)当外部电网发生故障时，并网母线失压，模式控制器在检测到外网母线电压不正常后，控制所有逆变器自动关断，打开微网对外的并网开关，当确认微网与外部并网开关打开后，向双向逆变器下达转模式指令，双向逆变器转入恒压/恒频控制，独立带负载运行，风机逆变器和光伏逆变器在检测到母线电压正常后重新并入微网可调试验负载所连母线运行； 12)当外部电网恢复正常后，模式控制器在检测到外部电网电压正常后，首先关断双向逆变器，风机逆变器和光伏逆变器随后关断，然后闭合微网并网开关，电网带负载运行，所有逆变器在检测电网电压正常后，切换到400V主母线运行，此时蓄电池进入并网充电状态。
3.根据权利要求1所述的一种微网运行模式切换控制方法，其特征在于，所述的微网从孤网运行无缝转入并网运行子方法具体为: 21)将可调试验负载与微网内的逆变器均运行在微网400v主母线上； 22)模式控制器检测到电网电压正常后，以当前电网电压作为控制器的输出电压参考，不断调整其输出使并网开关两侧的电压相位和幅值相同； 23)当模式控制器检测到并网开关两侧电压满足并网条件后，下达并网开关合阐指令，同时模式控制器由电压控制切换至电流控制，从电源始终运行在电流控制模式下，当微网运行模式切换完成后，根据微网出力特性逐步增加或减小微网内分布式电源出力。
【文档编号】H02J3/38GK103490409SQ201310364933
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】恽峥, 周健, 柳劲松, 时珊珊, 杨心刚, 徐琴, 刘舒 申请人:国家电网公司, 国网上海市电力公司, 华东电力试验研究院有限公司