光储交直流微网中的并离网无缝切换策略的制作方法

技术特征：

1.一种光储交直流微网中的并/离网无缝切换方法，其特征在于：在光储交直流微网系统并/离网模式切换时，采用改进的电压外环调节器重置电压外环的输出值，根据切换前后的两种状态的内环参考值的差值判断电压环在离网到并网过程或并网到离网过程需要补偿，整定补偿值使电压环输出值与切换后稳态输出值相等。

2.如权利要求书1所述的光储交直流微网中的并/离网无缝切换方法，其特征在于：系统孤岛运行时，系统交流母线以角频率ω_n运行，当系统将要并网且逆变器的输出电压与大电网存在相位差时，进行预同步，交流母线以角频率ωn+Δω运行：

Δω＝K_p*(θ_g-θ_inv)

其中，Δω为时变变量，K_p为比例系数，θ_g交流母线电压相位角，θ_inv为逆变输出电压相位角；当逆变器的输出电压与大电网相位相差值小于阈值时，系统进行并网操作，逆变器的输出电压以相位角θ_g运行，光储交直流微网系统再进行并离网的切换。

3.如权利要求书2所述的光储交直流微网中的并/离网无缝切换方法，其特征在于：在状态切换器输出值之后增加限幅器以保证预同步过程中频率处于一定的范围内。

4.如权利要求书1所述的光储交直流微网中的并/离网无缝切换方法，其特征在于：电压外环调节器包括上半部分电流环和下半部分电压环，开关指令Ctrl为1时，上半部分闭环传递函数看成1，闭环输出和输入近似看成相等，下半部分闭环传递函数看成0，输出为0；开关指令Ctrl为0时，上半部分输出为0，下半部分直接看成是PI控制，两者相加后输出仍然为PI控制。

5.如权利要求书4所述的光储交直流微网中的并/离网无缝切换方法，其特征在于：上半部分闭环传递函数为下半部分闭环传递函数为传递函数中的k为放大系数，k_p、k_i为PI控制器的比例系数和微分系数。

6.如权利要求书5所述的光储交直流微网中的并/离网无缝切换方法，其特征在于：设i_c^*是通过计算进行提前设定的补偿量，

当ctrl信号为1时，即系统工作在并网模式，改进电压环输出值i_dref为：

其中为并网时的电流参考值

当ctrl信号为0时，即系统工作在离网模式，改进电压环输出值i_dref为：

$i_{\mathrm{dref}}=(K_p+\frac{K_i}{s})*(U_{\mathrm{ref}}-U)$

其中，K_p、K_i为PI控制的比例系数和微分系数，U_ref为输入的参考电压，U为输出电压；

当ctrl信号从1切换到0瞬间，系统从并网模式切换到离网模式，改进电压环输出值i_dref为：

$i_{dref}=i_c^{*}.$

7.如权利要求书6所述的光储交直流微网中的并/离网无缝切换方法，其特征在于：储能离网电压外环、逆变器并网电压外环和逆变器离网电压外环均采用改进的电压外环调节器重置电压外环输出值，补偿量i_c^*对应逆变器并网外环补偿的需求i_cinv^*、储能离网电压外环补偿的需求i_cbat^*、逆变器离网电压外环d轴补偿的需求i_cd^*、以及逆变器离网电压外环q轴补偿的需求i_cq^*。

8.如权利要求书7所述的光储交直流微网中的并/离网无缝切换方法，其特征在于：

并网开关指令由0到1时，离网切换到并网，假设切换前光伏出力、交直流负荷功率不变，并网后逆变器输出功率P_inv为：

P_inv＝P_pv-P_{bat_ref}-P_{dc_load}

其中，P_pv为光伏出力，P_{bat_ref}为并网时储能出力，P_{dc_load}为直流负载功率；采用改进型外环，逆变器并网外环需补偿的需求i_cinv^*为：

$i_{cinv}^{*}=\frac{p_{pv}-p_{bat\_ref}-p_{dc\_load}}{1.5*E_d}$

其中，E_d为交流母线电压d轴值；

并网开关指令由1到0时，并网切换到离网，由功率平衡原理可得，离网后储能输出功率P_bat为：

P_bat＝P_pv-P_inv-P_{dc_load}

离网后逆变器输出功率P_inv为：

P_inv＝P_{ac_load}

采用改进型外环对传统外环进行修正，储能离网电压外环补偿的需求i_cbat^*为：

$i_{cbat}^{*}=\frac{p_{pv}-p_{ac\_load}-p_{dc\_load}}{E_{bat}}$

逆变器离网电压外环d轴与q轴补偿的需求i_cd^*和i_cq^*为：

$i_{cd}^{*}=\frac{P_{ac\_load}}{1.5*E_d},i_{cq}^{*}=\frac{-Q_{ac\_load}}{1.5*E_d}$

上式中，P_{ac_load}为交流负载有功功率，Q_{ac_load}为交流负载有功功率，E_bat为储能电压；V_{gref_d}、V_{gref_q}为参考电压d轴q轴分量，V_{g_d}、V_{g_d}为逆变器输出电压V_g的d轴q轴分量，i_Lα、i_Lβ为负载电流i_L的α轴、β轴分量。

9.如权利要求书1所述的光储交直流微网中的并/离网无缝切换方法，其特征在于：当系统转到离网运行时，通过积分器的累积功能，系统交流母线仍然以相位角θ_g运行。