适用于储能型UPS系统的并离网切换控制方法、装置与流程

文档序号:32070607发布日期:2022-11-05 02:14阅读:632来源:国知局
适用于储能型UPS系统的并离网切换控制方法、装置与流程
适用于储能型ups系统的并离网切换控制方法、装置
技术领域
1.本技术涉及储能型ups系统控制技术领域,尤其涉及一种适用于储能型ups系统的并离网切换控制方法、装置。


背景技术:

2.随着芯片半导体、数据中心、智能制造行业等对供电稳定性要求高的应用场景不断增多,不间断电源(ups)的市场体量也相应扩大。
3.储能型ups系统在保障用电设施稳定供电的前提下,还可以并网供电参与电网削峰填谷,能够降低储能型ups系统成本、优化储能型ups系统配置,使其具有巨大的市场潜力。电网电压正常时,电网向负载供电,储能型ups系统可以并网供电参与电网削峰填谷,获取商业化收益,一定程度上降低储能型ups系统成本。
4.当电网电压出现暂降或者中断时,系统快速识别并控制快速开关断开电网,同时控制储能型ups系统向负载供电。如何实现其并离网双模式间的平稳切换,是储能型ups系统面临的主要技术问题。


技术实现要素:

5.鉴于上述问题,本技术实施例提供了一种适用于储能型ups系统的并离网切换控制方法、装置。本技术并离网切换控制方法,包括并网模式平稳切换离网模式控制方法和离网模式平稳切换并网模式控制方法,其能实现并离网双模式的平稳切换,避免切换瞬间的电流冲击和负载电压突变,而且能适用于单相电网电压降低至0~0.9倍额定电网电压、两相电网电压降低至0~0.9倍额定电网电压、三相电网电压降低至0~0.9倍额定电网电压等多种复杂工况,且具有广泛的适应性。
6.本技术实施例采用下述技术方案:
7.根据本技术的第一方面,本技术提供了一种并离网切换控制方法,其中,应用于储能型ups系统,所述储能型ups系统包括储能变流器,所述储能变流器由多个dc/ac模组构成,多个dc/ac模组交流侧输出通过移相变压器接入三相电网,所述方法包括:根据所述三相电网的电压实际值以及所述移相变压器的多个移相角,获取并网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值;根据所述三相电网电压异常前一周期电压的相角,获取并离网切换时所述储能变流器三相输出电压的相角;根据所述三相输出电压的相角、三相电网电压幅值缓起输出值以及所述移相变压器的多个移相角,获取离网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值;根据所述并网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值、所述并离网切换时所述储能变流器三相输出电压的相角、所述离网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值,在满足预设切换条件的情况下进行并网至离网的切换。
8.可选地,所述并离网切换控制方法,之后还包括:离并网切换控制;
9.若所述离并网切换控制预同步时,所述储能变流器三相输出电压的相角和三相电网电压相角之差小于预设值,则在满足预设切换条件情况下进行离网至并网的切换。
10.可选地,所述根据所述三相电网电压异常前一周期电压的相角,获取并离网切换时所述储能变流器三相输出电压的相角,包括:当系统检测到电网电压出现异常时,锁存前一周期三相电网电压相角、电压d轴分量以及电压q轴分量;根据所述前一周期三相电网电压相角,获取并离网切换时所述储能变流器三相输出电压的相角。
11.可选地,所述根据所述三相输出电压的相角、三相电网电压幅值缓起输出值以及所述移相变压器的多个移相角,获取离网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值,包括:根据所述三相电网的电压实际值,获取三相电网电压幅值;根据所述三相电网电压幅值、系统有功电压参考值,获取三相电网电压幅值缓起输出值;根据所述获取三相电网电压幅值缓起输出值、所述三相输出电压的相角以及所述移相变压器的多个移相角,获取离网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值。
12.可选地,所述根据所述三相电网的电压实际值以及所述移相变压器的多个移相角,获取并网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值,之后还包括:根据所述并网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值、有功电流调节器输出值、无功电流调节器输出值以及所述并网模式下多个dc/ac模组的电压相角,获取并网模式下多个dc/ac模组三相输出电压,用于获取并网模式下多个dc/ac模组三相输出电压调制波。
13.可选地,所述根据所述前一周期三相电网电压相角,获取并离网切换时所述储能变流器三相输出电压的相角,之后还包括:根据所述三相输出电压的相角、所述储能变流器三相输出电压,获取所述储能变流器三相输出电压d轴分量和q轴分量,用于对储能变流器三相输出电压进行调节。
14.可选地,所述根据所述获取三相电网电压幅值缓起输出值、所述三相输出电压的相角以及所述移相变压器的多个移相角,获取离网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值,之后还包括:根据所述离网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值、储能变流器有功电流调节器输出值、无功电流调节器输出值、离网模式下多个dc/ac模组输出电压相角,获取离网模式下多个dc/ac模组三相输出电压,用于获取离网模式下多个dc/ac模组三相输出电压调制波。
15.根据本技术的第二方面,本技术实施例还提供了一种并离网切换控制装置,其中,包括:第一获取单元,用于根据所述三相电网的电压实际值以及所述移相变压器的多个移相角,获取并网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值;第二获取单元,用于根据所述三相电网电压异常前一周期电压的相角,获取并离网切换时所述储能变流器三相输出电压的相角;第三获取单元,用于根据所述三相输出电压的相角、三相电网电压幅值缓起输出值以及所述移相变压器的多个移相角,获取离网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值;并离网切换单元,用于根据所述并网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值、所述并离网切换时所述储能变流器三相输出电压的相角、所述离网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值,在满足预设切换条件的情况下进行并网至离网的切换。
16.可选地,所述的装置还包括:离并网切换单元,用于判断若离并网切换时,预同步时所述储能变流器三相输出电压的相角和三相电网电压相角之差小于预设值,在满足预设切换条件的情况下进行离网至并网的切换。
17.根据本技术的第三方面,本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其中,所述计算机可读存储介质上存储有用于并离网切换控制程序,所述用于并离网切换控制程
序被处理器执行时实现如本技术第一方面中任一项所述的方法。
18.本技术实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:
19.本技术能够实现并离网双模式的平稳切换,避免切换瞬间的电流冲击和负载电压突变,而且能适用于单相电网电压降低至0~0.9倍额定电网电压、两相电网电压降低至0~0.9倍额定电网电压、三相电网电压降低至0~0.9倍额定电网电压等多种复杂工况。
附图说明
20.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本技术的一部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。
21.图1为本技术实例用于并离网切换的控制框图;
22.图2为本技术实例储能型ups系统原理框图;
23.图3为本技术实例储能型ups系统的模组集控式储能变流器;
24.图4为本技术实例并离网切换控制流程图;
25.图5为本技术实例离并网切换控制流程图;
26.图6(a)、图6(b)为a相电网电压降低至0工况下,并网模式切换离网模式时采用本技术控制方法下储能变流器的三相输出电压、电流波形和负载侧三相输出电压、输出电流波形;
27.图7(a)、图7(b)为a相电网电压由0恢复至额定电网电压工况下,离网模式切换并网模式时采用本技术控制方法下储能变流器的三相输出电压、电流波形和负载侧三相电压、电流波形;
28.图8(a)、图8(b)为a、b相电网电压降低至0工况下,并网模式切换离网模式时采用本技术控制方法下储能变流器的三相输出电压、电流波形和负载侧三相电压、电流波形;
29.图9(a)、图9(b)为a、b相电网电压由0恢复至额定电网电压工况下,离网模式切换并网模式时采用本技术控制方法下储能变流器的三相输出电压、电流波形和负载侧三相电压、电流波形;
30.图10(a)、图10(b)为a、b、c相电网电压降低至0工况下,并网模式切换离网模式时采用本技术控制方法下储能变流器的三相输出电压、电流波形和负载侧三相电压、电流波形;
31.图11(a)、图11(b)为a、b、c相电网电压由0恢复至额定电网电压工况下,离网模式切换并网模式时采用本技术控制方法储能变流器的三相输出电压、电流波形和负载侧三相电压、电流波形;
32.图12为本技术实例的并离网切换控制装置示意图;
33.图13为本技术实例的并离网以及离并网切换控制装置示意图;
34.图14为本技术实例的并离网以及离并网切换设备示意图。
具体实施方式
35.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,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他实施例,都属于本技术保护的范围。
36.以下结合附图,详细说明本技术各实施例提供的技术方案。
37.作为信息技术产业的核心,芯片半导体产业是支撑国家经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。半导体行业属于高端制造行业,使用了大量高精密仪器设备,导致其很容易受供电质量的影响。一旦出现供电质量问题导致设备停机,造成的直接和间接经济损失可高达上亿元。此外,随着5g、工业互联网的发展,互联网与传统产业进一步融合,数据中心也将成为各个行业赖以发展的基础性先导产业。数据中心对供电质量要求极高,一旦出现供电质量问题造成设备停机,导致数据中心的业务中断,会给企业造成巨大损失。还有,智能制造产业近年来在行业形势及国家政策推动下蓬勃发展,成为国家全力打造制造强国的重要抓手。智能制造行业属于连续性生产制程,一旦由于供电质量问题造成生产暂停需要耗费极大的停工成本。因此,电压暂降和电压中断是半导体、数据中心、智能制造等行业面临最主要的供电质量问题。储能型ups系统在保障用电设施稳定供电的前提下,还可以并网供电参与电网削峰填谷,降低储能型ups系统成本、优化储能型ups系统配置,使其具有巨大的市场潜力。
38.申请人在并离网切换控制方面做了很多的研究,研究时发现如何实现并离网双模式间的平稳切换,是储能型ups系统面临的主要技术问题。
39.一些方法中,对pq-v/f控制器切换过程中的状态跟随器进行算法改进,并且通过软件锁相方法实现平滑切换。该控制策略未考虑孤岛检测时间和开关响应时间的延迟对切换过程的影响,由于孤岛检测和开关响应的时延性,孤岛保护程序在达到规定检测时间后才会切换控制模式,因此突然脱离电网的逆变器无法瞬间完成pq至v/f的控制模式切换。
40.另一些方法中,提出一种混合控制策略,并网运行时主控逆变器以下垂控制运行,孤岛运行时下垂系数则自动减小为零,简化为v/f控制。该控制策略中下垂系数的确定比较困难,可能造成系统的不稳定。
41.还有另一些方法中,提出一种适用于储能并网逆变器的广义控制算法,基于逆变器分层控制结构,利用被控制对象逆模型、二自由度控制原理,将储能系统部分传函“单位化”,消除微网不同运行模式下控制层的结构差异,实现微网并/离网平滑切换。该控制策略复杂程度较大,实际应用中有局限性。
42.还有另一些方法中,提出一种电压电流协同控制策略,在并网控制输出电流的同时,引入电压量的控制并实现与微网内负载功率的匹配;孤岛后根据并网电流信息退出对输出电流的控制,电压控制量直接控制微网内负载电压,保证控制器输出的连续性,控制器也自然平滑切换到电压控制模式。该控制策略在整个运行模式中始终采用电压控制器对负载电压进行控制的思路,保证微电网与负载始终保持功率平衡,但因需要通过计算中间变量来进行附加控制环路的设计,增加了控制器参数设计的复杂性与实施的难度;而且该控制策略在并网模式下是一种间接电流控制方法,逆变器与电网间的交互功率受负载波动影响,无法准确响应电网调度指令。
43.储能型ups系统应用工况较为复杂,包括单相电网电压降低至0~0.9倍额定电网电压、两相电网电压降低至0~0.9倍额定电网电压、三相电网电压降低至0~0.9倍额定电网电压等多种工况。而现有的控制策略均集中在微网孤岛工况即三相电网电压降低至0工况,无法适用于多种工况。
44.对此,本技术的实施例中提供了一种并离网切换控制方法,能够实现并离网双模式的平稳切换,避免切换瞬间的电流冲击和负载电压突变。
45.以下结合附图,详细说明本技术各实施例提供的技术方案。
46.如图2所示,为储能型ups系统原理框图,当电网电压出现暂降或者中断时,系统快速检测并控制快速开关断开电网,同时控制储能型ups系统向负载供电,以实现电网电压暂降模式下高质量持续性稳定供电;电网电压正常时,电网向负载供电,储能型ups系统可以并网供电参与电网削峰填谷,一定程度上降低储能型ups系统成本。
47.如图3所示,为适用于储能型ups系统的模组集控式储能变流器,由n个dc/ac模组构成,每个dc/ac模组为三相桥式逆变单元,每个三相桥式逆变单元包括6个igbt,每个igbt反并联一个二极管,每个dc/ac模组直流侧接一个储能电池簇,n个dc/ac模组交流侧输出通过移相变压器接入电网。本技术提供的一种适用于储能型ups系统的并离网切换控制方法包括并网模式平稳切换离网模式控制方法和离网模式平稳切换并网模式控制方法。
48.本技术实施例提供的并离网切换控制方法,如图1所示,提供了本技术实施例中并离网切换控制方法流程示意图,所述方法至少包括如下的步骤s110至步骤s140:
49.步骤s110,根据所述三相电网的电压实际值以及所述移相变压器的多个移相角,获取并网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值。
50.如图4所示,根据三相电网电压实际值u
ga
,u
gb
,u
gc
,移相变压器的n个移相角θ
pi
,i=1,2,3...n,计算得到并网模式下n个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值u
gai
,u
gbi
,u
gci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0051][0052]
其中ωapf=100π。
[0053]
步骤s120,根据所述三相电网电压异常前一周期电压的相角,获取并离网切换时所述储能变流器三相输出电压的相角。
[0054]
如图4所示,根据三相电网电压异常前一周期电压的相角θ
g_temp
,计算得到储能变流器三相输出电压的相角θv,其计算式为:
[0055][0056]
其中f为电网额定频率。
[0057]
步骤s130,根据所述三相输出电压的相角、三相电网电压幅值缓起输出值以及所述移相变压器的多个移相角,获取离网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值。
[0058]
如图4所示,根据三相电网电压幅值缓起输出u
gam_soft_start
,u
gbm_soft_start
,u
gcm_soft_start
,步骤120中得到的储能变流器三相输出电压的相角θv,移相变压器的n个移相角θ
pi
,i=1,2,3...n,计算得到离网模式下n个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值u
fai
,u
fbi
,u
fci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0059][0060]
其中ω
apf
=100π。
[0061]
步骤s140,根据所述并网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值、所述并离网切换时所述储能变流器三相输出电压的相角、所述离网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值,在满足预设切换条件的情况下进行并网至离网的切换。
[0062]
根据步骤s110至s130中的得到的参数信息,以及并离网时获取到的其他参数信息,在满足预设切换条件的情况下进行并网至离网的切换。
[0063]
在本技术的一些实例中,所述并离网切换控制方法,之后还包括:离并网切换控制;
[0064]
若所述离并网切换控制预同步时,所述储能变流器三相输出电压的相角和三相电网电压相角之差小于预设值,则在满足预设切换条件情况下进行离网至并网的切换。
[0065]
如图5所示,根据三相电网电压相角θg,离并网预同步时储能变流器三相输出电压的相角θ
v_sync
,当时,判定预同步时储能变流器三相输出电压的相角θ
v_sync
与三相电网电压相角θg重合,系统控制快速开关闭合,接入电网,启动离网模式控制切换并网模式控制。
[0066]
本技术的一些实例中,所述根据所述三相电网电压异常前一周期电压的相角,获取并离网切换时所述储能变流器三相输出电压的相角,包括:当系统检测到电网电压出现异常时,锁存前一周期三相电网电压相角、电压d轴分量以及电压q轴分量;根据所述前一周期三相电网电压相角,获取并离网切换时所述储能变流器三相输出电压的相角。
[0067]
如图4所示,当电网电压出现暂降或者中断时,系统快速检测、识别并控制快速开关断开电网,锁存上一周期三相电网电压相角θ
g_temp
和三相电网电压d轴分量u
gd_temp
以及三相电网电压q轴分量u
gq_temp
,启动并网模式控制切换离网模式控制;
[0068]
根据上一周期三相电网电压相角θ
g_temp
,计算得到储能变流器三相输出电压的相角θv,其计算式为:
[0069][0070]
其中f为电网额定频率。
[0071]
本技术的一些实例中,所述根据所述三相输出电压的相角、三相电网电压幅值缓起输出值以及所述移相变压器的多个移相角,获取离网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值,包括:根据所述三相电网的电压实际值,获取三相电网电压幅值;根据所述三相电网电压幅值、系统有功电压参考值,获取三相电网电压幅值缓起输出值;根据所述获取三相电网电压幅值缓起输出值、所述三相输出电压的相角以及所述移相变压器的多个移相角,获取离网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值。
[0072]
如图4所示,根据三相电网电压实际值u
ga
,u
gb
,u
gc
,计算得到三相电网电压幅值ugam
,u
gbm
,u
gcm
,其计算式为:
[0073][0074]
其中ω
apf
=100π。
[0075]
根据系统有功电压参考值u
ref_d
,三相电网电压幅值u
gam
,u
gbm
,u
gcm
,通过瞬时电压前馈缓起控制,计算得到三相电网电压幅值缓起输出u
gam_soft_start
,u
gbm_soft_start
,u
gcm_soft_start
,其计算式为:
[0076][0077]
其中t
soft_start
为电压前馈缓起时间。
[0078]
根据三相电网电压幅值缓起输出u
gam_soft_start
,u
gbm_soft_start
,u
gcm_soft_start
,储能变流器三相输出电压的相角θv,移相变压器的n个移相角θ
pi
,i=1,2,3...n,计算得到离网模式下n个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值u
fai
,u
fbi
,u
fci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0079][0080]
其中ω
apf
=100π;
[0081]
在本技术的一些实例中,所述根据所述三相电网的电压实际值以及所述移相变压器的多个移相角,获取并网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值,之后还包括:根据所述并网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值、有功电流调节器输出值、无功电流调节器输出值以及所述并网模式下多个dc/ac模组的电压相角,获取并网模式下多个dc/ac模组三相输出电压,用于获取并网模式下多个dc/ac模组三相输出电压调制波。
[0082]
如图4所示,根据并网模式下有功电流调节器输出u
out_d
和无功电流调节器输出u
out_q
,并网模式下n个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值u
gai
,u
gbi
,u
gci
,i=1,2,3...n,并网模式下n个dc/ac模组输出电压相角θ
gi
,i=1,2,3...n,计算得到n个dc/ac模组三相输出电压u
ai
,u
bi
,u
ci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0083][0084]
在本技术的一些实例中,所述根据所述前一周期三相电网电压相角,获取并离网切换时所述储能变流器三相输出电压的相角,之后还包括:根据所述三相输出电压的相角、所述储能变流器三相输出电压,获取所述储能变流器三相输出电压d轴分量和q轴分量,用于对储能变流器三相输出电压进行调节。
[0085]
如图4所示,根据储能变流器三相输出电压实际值ua,ub,uc,储能变流器三相输出电压的相角θv,计算得到储能变流器三相输出电压d轴分量ud和储能变流器三相输出电压q轴分量uq,其计算式为:
[0086][0087]
本技术的一些实例中,所述根据所述获取三相电网电压幅值缓起输出值、所述三相输出电压的相角以及所述移相变压器的多个移相角,获取离网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值,之后还包括:根据所述离网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值、储能变流器有功电流调节器输出值、无功电流调节器输出值、离网模式下多个dc/ac模组输出电压相角,获取离网模式下多个dc/ac模组三相输出电压,用于获取离网模式下多个dc/ac模组三相输出电压调制波。
[0088]
如图4所示,根据储能变流器有功电流调节器输出u
out_d
和无功电流调节器输出u
out_q
,离网模式下n个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值u
fai
,u
fbi
,u
fci
,i=1,2,3...n,离网模式下n个dc/ac模组输出电压相角θ
vi
,i=1,2,3...n,计算得到n个dc/ac模组三相输出电压u
ai
,u
bi
,u
ci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0089][0090]
为使本技术中并离网切换控制和离并网切换控制方法的逻辑更加清晰,下面对并离网切换控制和离并网切换控制方法进行详细描述,具体如下:
[0091]
并网模式平稳切换离网模式控制方法包括以下步骤,如图4所示:
[0092]
步骤1,采样三相电网电压实际值并记为u
ga
,u
gb
,u
gc
;采样储能变流器三相输出电压实际值并记为ua,ub,uc;采样储能变流器三相输出电流实际值并记为ia,ib,ic;采样n个储能电池簇的直流电压实际值并记为u
dci
,i=1,2,3...n;采样n个储能电池簇的荷电状态并记为soci,i=1,2,3...n;
[0093]
步骤2,对步骤1中采样的三相电网电压实际值u
ga
,u
gb
,u
gc
进行锁相获得三相电网电压相角θg和三相电网电压d轴分量u
gd
以及三相电网电压q轴分量u
gq
,锁相环pll采用基于双二阶广义积分器软件锁相环;
[0094]
步骤3,通过同步旋转坐标变换将步骤1中采样的储能变流器三相输出电流实际值ia,ib,ic转换成旋转坐标系下储能变流器三相输出电流d轴分量id和储能变流器三相输出电流q轴分量iq,其计算式为:
[0095][0096]
步骤4,根据步骤2中得到的三相电网电压d轴分量u
gd
以及三相电网电压q轴分量u
gq
,步骤3中得到的储能变流器三相输出电流d轴分量id和储能变流器三相输出电流q轴分量iq计算得到储能变流器输出有功功率pg和储能变流器输出无功功率qg,其计算式为:
[0097][0098]
步骤5,根据系统有功功率参考值p
ref
、系统无功功率参考值q
ref
,步骤4中得到的储能变流器输出有功功率pg、储能变流器输出无功功率qg分别通过有功功率调节器和无功功率调节器,计算得到系统有功电流d轴参考值i
ref_d
和系统无功电流q轴参考值i
ref_q
,其计算式为:
[0099][0100]
其中,k
p1
为功率调节器的比例系数,k
i1
为功率调节器的积分系数;
[0101]
步骤6,根据步骤3中得到的储能变流器三相输出电流d轴分量id和储能变流器三相输出电流q轴分量iq,步骤5中得到的系统有功电流d轴参考值i
ref_d
和系统无功电流q轴参考值i
ref_q
分别通过有功电流调节器和无功电流调节器,计算得到有功电流调节器输出u
out_d
和无功电流调节器输出u
out_q
,其计算式为:
[0102][0103]
其中,k
p2
为电流调节器的比例系数,k
i2
为电流调节器的积分系数;
[0104]
步骤7,根据步骤1中得到的三相电网电压实际值u
ga
,u
gb
,u
gc
,移相变压器的n个移相角θ
pi
,i=1,2,3...n,计算得到并网模式下n个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值u
gai
,u
gbi
,u
gci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0105][0106]
其中ω
apf
=100π;
[0107]
步骤8,根据步骤2中得到的三相电网电压相角θg和移相变压器的n个移相角θ
pi
,i
=1,2,3...n,计算出并网模式下n个dc/ac模组输出电压相角θ
gi
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0108]
θ
gi
=θg+θ
pi
,i=1,2,3...n
[0109]
步骤9,根据步骤6中得到的并网模式下有功电流调节器输出u
out_d
和无功电流调节器输出u
out_q
,步骤7中得到的并网模式下n个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值u
gai
,u
gbi
,u
gci
,i=1,2,3...n,步骤8中得到的并网模式下n个dc/ac模组输出电压相角θ
gi
,i=1,2,3...n,计算得到n个dc/ac模组三相输出电压u
ai
,u
bi
,u
ci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0110][0111]
步骤10,根据步骤1中得到的n个储能电池簇的荷电状态soci,i=1,2,3...n,计算得到n个dc/ac模组三相输出电压调制波系数ki,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0112][0113]
步骤11,根据步骤1中得到的n个储能电池簇的直流电压实际值u
dci
,i=1,2,3...n,步骤9中得到的n个dc/ac模组三相输出电压u
ai
,u
bi
,u
ci
,i=1,2,3...n,步骤10中得到的n个dc/ac模组三相输出电压调制波系数ki,i=1,2,3...n,计算得到n个dc/ac模组三相输出电压调制波u
mai
,u
mbi
,u
mci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0114][0115]
步骤12,将步骤11中得到的n个dc/ac模组三相输出电压调制波u
mai
,u
mbi
,u
mci
,i=1,2,3...n,送入svpwm调制模块进行发波,分别驱动相应dc/ac模组中的igbt运行;
[0116]
步骤13,当电网电压出现暂降或者中断时,系统快速检测、识别并控制快速开关断开电网,锁存上一周期三相电网电压相角θ
g_temp
和三相电网电压d轴分量u
gd_temp
以及三相电网电压q轴分量u
gq_temp
,启动并网模式控制切换离网模式控制;
[0117]
步骤14,根据步骤13中得到的上一周期三相电网电压相角θ
g_temp
,计算得到储能变流器三相输出电压的相角θv,其计算式为:
[0118][0119]
其中f为电网额定频率;
[0120]
步骤15,根据步骤1中得到的储能变流器三相输出电压实际值ua,ub,uc,步骤14中得到的储能变流器三相输出电压的相角θv,计算得到储能变流器三相输出电压d轴分量ud和储能变流器三相输出电压q轴分量uq,其计算式为:
[0121][0122]
步骤16,根据步骤1中得到的储能变流器三相输出电流实际值ia,ib,ic,步骤14中得到的储能变流器三相输出电压的相角θv,计算得到储能变流器三相输出电流d轴分量id和储能变流器三相输出电流q轴分量iq,其计算式为:
[0123][0124]
步骤17,根据系统有功电压参考值u
ref_d
、系统无功电压参考值u
ref_q
,步骤15中得到的储能变流器三相输出电压d轴分量ud、储能变流器三相输出电压q轴分量uq分别通过有功电压调节器和无功电压调节器,计算得到系统有功电流d轴参考值i
ref_d
和系统无功电流q轴参考值i
ref_q
,其计算式为:
[0125][0126]
其中,k
p3
为电压调节器的比例系数,k
i3
为电压调节器的积分系数;
[0127]
步骤18,根据步骤16中得到的储能变流器三相输出电流d轴分量id和储能变流器三相输出电流q轴分量iq,步骤17中得到的系统有功电流d轴参考值i
ref_d
和系统无功电流q轴参考值i
ref_q
分别通过有功电流调节器和无功电流调节器,计算得到有功电流调节器输出u
out_d
和无功电流调节器输出u
out_q
,其计算式为:
[0128][0129]
其中,k
p2
为电流调节器的比例系数,k
i2
为电流调节器的积分系数;
[0130]
步骤19,根据步骤1中得到的三相电网电压实际值u
ga
,u
gb
,u
gc
,计算得到三相电网电压幅值u
gam
,u
gbm
,u
gcm
,其计算式为:
[0131][0132]
其中ω
apf
=100π;
[0133]
步骤20,根据系统有功电压参考值u
ref_d
,步骤19中得到的三相电网电压幅值u
gam
,u
gbm
,u
gcm
,通过瞬时电压前馈缓起控制,计算得到三相电网电压幅值缓起输出u
gam_soft_start
,u
gbm_soft_start
,u
gcm_soft_start
,其计算式为:
[0134][0135]
其中t
soft_start
为电压前馈缓起时间;
[0136]
步骤21,根据步骤20中得到的三相电网电压幅值缓起输出u
gam_soft_start
,u
gbm_soft_start
,u
gcm_soft_start
,步骤14中得到的储能变流器三相输出电压的相角θv,移相变压器的n个移相角θ
pi
,i=1,2,3...n,计算得到离网模式下n个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值u
fai
,u
fbi
,u
fci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0137][0138]
其中ω
apf
=100π;
[0139]
步骤22,根据步骤1中得到的n个储能电池簇的荷电状态soci,i=1,2,3...n,计算得到离网模式下n个dc/ac模组三相输出电压调制波系数ki,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0140]
离网放电
[0141]
步骤23,根据步骤14得到的储能变流器三相输出电压的相角θv和移相变压器的n个移相角θ
pi
,i=1,2,3...n,计算出离网模式下n个dc/ac模组输出电压相角θ
vi
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0142]
θ
vi
=θv+θ
pi
,i=1,2,3...n
[0143]
步骤24,根据步骤18中得到的储能变流器有功电流调节器输出u
out_d
和无功电流调节器输出u
out_q
,步骤21中得到的离网模式下n个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值u
fai
,u
fbi
,u
fci
,i=1,2,3...n,步骤23中得到的离网模式下n个dc/ac模组输出电压相角θ
vi
,i=1,2,3...n,计算得到n个dc/ac模组三相输出电压u
ai
,u
bi
,u
ci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0144][0145]
步骤25,根据步骤1中得到的n个储能电池簇的直流电压实际值u
dci
,i=1,2,3...n,步骤22中得到的n个dc/ac模组三相输出电压调制波系数ki,i=1,2,3...n,步骤24中得到的n个dc/ac模组三相输出电压u
ai
,u
bi
,u
ci
,i=1,2,3...n,计算得到n个dc/ac模组三相输出电压调制波u
mai
,u
mbi
,u
mci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0146][0147]
步骤26,将步骤25中得到的n个dc/ac模组三相输出电压调制波u
mai
,u
mbi
,u
mci
,i=1,2,3...n,送入svpwm调制模块进行发波,分别驱动相应dc/ac模组中的igbt运行。
[0148]
离网模式平稳切换并网模式控制方法包括以下步骤:
[0149]
步骤1,采样三相电网电压实际值并记为u
ga
,u
gb
,u
gc
;采样储能变流器三相输出电压实际值并记为ua,ub,uc;采样储能变流器三相输出电流实际值并记为ia,ib,ic;采样n个储能电池簇的直流电压实际值并记为u
dci
,i=1,2,3...n;采样n个储能电池簇的荷电状态并记为soci,i=1,2,3...n;
[0150]
步骤2,根据给定的储能变流器三相输出电压的相角θv,步骤1中得到的储能变流器三相输出电压实际值ua,ub,uc,计算得到储能变流器三相输出电压d轴分量ud和储能变流器三相输出电压q轴分量uq,其计算式为:
[0151][0152]
步骤3,根据给定的储能变流器三相输出电压的相角θv,步骤1中得到的储能变流器三相输出电流实际值ia,ib,ic,计算得到储能变流器三相输出电流d轴分量id和储能变流器三相输出电流q轴分量iq,其计算式为:
[0153][0154]
步骤4,根据系统有功电压参考值u
ref_d
、系统无功电压参考值u
ref_q
,步骤2中得到的储能变流器三相输出电压d轴分量ud、储能变流器三相输出电压q轴分量uq分别通过有功电压调节器和无功电压调节器,计算得到系统有功电流d轴参考值i
ref_d
和系统无功电流q轴参考值i
ref_q
,其计算式为:
[0155][0156]
其中,k
p3
为电压调节器的比例系数,k
i3
为电压调节器的积分系数;
[0157]
步骤5,根据步骤3中得到的储能变流器三相输出电流d轴分量id和储能变流器三相输出电流q轴分量iq,步骤4中得到的系统有功电流d轴参考值i
ref_d
和系统无功电流q轴参考值i
ref_q
分别通过有功电流调节器和无功电流调节器,计算得到有功电流调节器输出u
out_d
和无功电流调节器输出u
out_q
,其计算式为:
[0158][0159]
其中,k
p2
为电流调节器的比例系数,k
i2
为电流调节器的积分系数;
[0160]
步骤6,根据系统有功电压参考值u
ref_d
、系统无功电压参考值u
ref_q
,步骤5中得到的有功电流调节器输出u
out_d
和无功电流调节器输出u
out_q
,计算得到离网模式下储能变流器三相输出电压d轴分量ed和储能变流器三相输出电压q轴分量eq,其计算式为:
[0161][0162]
步骤7,根据步骤1中得到的n个储能电池簇的荷电状态soci,i=1,2,3...n,计算得到n个dc/ac模组三相输出电压调制波系数ki,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0163][0164]
步骤8,根据给定的储能变流器三相输出电压的相角θv和移相变压器的n个移相角θ
pi
,i=1,2,3...n,计算出离网模式下n个dc/ac模组输出电压相角θ
vi
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0165]
θ
vi
=θv+θ
pi
,i=1,2,3...n
[0166]
步骤9,根据步骤8中得到的离网模式下n个dc/ac模组输出电压相角θ
vi
,i=1,2,3...n,步骤6中得到的离网模式下储能变流器三相输出电压d轴分量ed和储能变流器三相输出电压q轴分量eq,计算得到n个dc/ac模组三相输出电压u
ai
,u
bi
,u
ci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0167][0168]
步骤10,根据步骤1中得到的n个储能电池簇的直流电压实际值u
dci
,i=1,2,3...n,步骤7中得到的n个dc/ac模组三相输出电压调制波系数ki,i=1,2,3...n,步骤9中得到的n个dc/ac模组三相输出电压u
ai
,u
bi
,u
ci
,i=1,2,3...n,计算得到n个dc/ac模组三相输出电压调制波u
mai
,u
mbi
,u
mci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0169][0170]
步骤11,将步骤10中得到的n个dc/ac模组三相输出电压调制波u
mai
,u
mbi
,u
mci
,i=1,2,3...n,送入svpwm调制模块进行发波,分别驱动相应dc/ac模组中的igbt运行;
[0171]
步骤12,当电网电压恢复时,系统快速检测、识别,启动相角预同步控制,对步骤1
中采样的三相电网电压实际值u
ga
,u
gb
,u
gc
进行锁相获得三相电网电压相角θg和三相电网电压d轴分量u
gd
以及三相电网电压q轴分量u
gq
,锁相环pll采用基于双二阶广义积分器软件锁相环;
[0172]
步骤13,根据给定的储能变流器三相输出电压的相角θv,步骤12得到的三相电网电压相角θg,计算得到相角差δθ,其计算式为:
[0173][0174]
步骤14,根据步骤13得到的相角差δθ,通过相角同步调节器,计算得到角频率补偿信号δω,其计算式为:
[0175][0176]
其中,k
p_sync
为相角同步调节器的比例系数,k
i_sync
为相角同步调节器的积分系数;
[0177]
步骤15,根据给定的储能变流器三相输出电压的相角θv,步骤14得到的角频率补偿信号δω,计算得到预同步时储能变流器三相输出电压的相角θ
v_sync
,其计算式为:
[0178][0179]
步骤16,根据步骤12得到的三相电网电压相角θg,步骤15得到的预同步时储能变流器三相输出电压的相角θ
v_sync
,当时,判定预同步时储能变流器三相输出电压的相角θ
v_sync
与三相电网电压相角θg重合,系统控制快速开关闭合,接入电网,启动离网模式控制切换并网模式控制;
[0180]
步骤17,根据步骤1中得到的储能变流器三相输出电流实际值ia,ib,ic,步骤12中得到的三相电网电压相角θg,计算得到储能变流器三相输出电流d轴分量id和储能变流器三相输出电流q轴分量iq,其计算式为:
[0181][0182]
步骤18,根据步骤12中得到的三相电网电压d轴分量u
gd
以及三相电网电压q轴分量u
gq
,步骤17中得到的储能变流器三相输出电流d轴分量id和储能变流器三相输出电流q轴分量iq计算得到储能变流器输出有功功率pg和储能变流器输出无功功率qg,其计算式为:
[0183][0184]
步骤19,根据系统有功功率参考值p
ref
、系统无功功率参考值q
ref
,步骤18中得到的储能变流器输出有功功率pg、储能变流器输出无功功率qg分别通过有功功率调节器和无功功率调节器,计算得到系统有功电流d轴参考值i
ref_d
和系统无功电流q轴参考值i
ref_q
,其计算式为:
[0185][0186]
其中,k
p1
为功率调节器的比例系数,k
i1
为功率调节器的积分系数;
[0187]
步骤20,根据步骤17中得到的储能变流器三相输出电流d轴分量id和储能变流器三相输出电流q轴分量iq,步骤19中得到的系统有功电流d轴参考值i
ref_d
和系统无功电流q轴参考值i
ref_q
分别通过有功电流调节器和无功电流调节器,计算得到有功电流调节器输出u
out_d
和无功电流调节器输出u
out_q
,其计算式为:
[0188][0189]
其中,k
p2
为电流调节器的比例系数,k
i2
为电流调节器的积分系数;
[0190]
步骤21,根据步骤1中得到的三相电网电压实际值u
ga
,u
gb
,u
gc
,移相变压器的n个移相角θ
pi
,i=1,2,3...n,计算得到并网模式下n个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值u
gai
,u
gbi
,u
gci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0191][0192]
步骤22,根据步骤12中得到的三相电网电压相角θg和移相变压器的n个移相角θ
pi
,i=1,2,3...n,计算出并网模式下n个dc/ac模组输出电压相角θ
gi
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0193]
θ
gi
=θg+θ
pi
,i=1,2,3...n
[0194]
步骤23,根据步骤20中得到的并网模式下有功电流调节器输出u
out_d
和无功电流调节器输出u
out_q
,步骤21中得到的并网模式下n个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值u
gai
,u
gbi
,u
gci
,i=1,2,3...n,步骤22中得到的并网模式下n个dc/ac模组输出电压相角θ
gi
,i=1,2,3...n,计算得到n个dc/ac模组三相输出电压u
ai
,u
bi
,u
ci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0195][0196]
步骤24,根据步骤1中得到的n个储能电池簇的荷电状态soci,i=1,2,3...n,计算得到n个dc/ac模组三相输出电压调制波系数ki,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0197][0198]
步骤25,根据步骤1中得到的n个储能电池簇的直流电压实际值u
dci
,i=1,2,
3...n,步骤23中得到的n个dc/ac模组三相输出电压u
ai
,u
bi
,u
ci
,i=1,2,3...n,步骤24中得到的n个dc/ac模组三相输出电压调制波系数ki,i=1,2,3...n,计算得到n个dc/ac模组三相输出电压调制波u
mai
,u
mbi
,u
mci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0199][0200]
步骤26,将步骤25中得到的n个dc/ac模组三相输出电压调制波u
mai
,u
mbi
,u
mci
,i=1,2,3...n,送入svpwm调制模块进行发波,分别驱动相应dc/ac模组中的igbt运行。
[0201]
为了使本技术中并离网切换控制以及离并网切换控制方法的效果更加直观的显示出来,本技术做了如下技术仿真,具体如下:
[0202]
图6(a)、图6(b)分别为在a相电网电压降低至0工况下,并网模式切换离网模式时采用本技术控制方法下储能变流器的三相输出电压、电流波形和负载侧三相输出电压、输出电流波形。仿真中三相电网线电压有效值10kv,系统额定容量为500kva,储能变流器并网放电有功功率为500kw,负载为阻感性负载即400kw阻性负载和100kvar感性负载,储能变流器的开关频率为8khz,a相电网电压降低至0的时间为20ms。如图6(a)所示,切换过程中储能变流器的三相输出电压ua,ub,uc未发生较大突变,三相输出电流ia,ib,ic由于a相电网电压的跌落产生了较小电流冲击,约为额定电流的1.2倍。如图6(b)所示,切换过程中三相负载电压u
la
,u
lb
,u
lc
未发生较大突变,三相负载电流i
la
,i
lb
,i
lc
没有冲击,实现了并网模式平稳切换离网模式。
[0203]
图7(a)、图7(b)分别为在a相电网电压由0恢复至额定电网电压工况下,离网模式切换并网模式时采用本技术控制方法下储能变流器的三相输出电压、电流波形和负载侧三相电压、电流波形。仿真中三相电网线电压有效值10kv,系统额定容量为500kva,储能变流器并网放电有功功率为500kw,负载为阻感性负载即400kw阻性负载和100kvar感性负载,储能变流器的开关频率为8khz,a相电网电压由0恢复至额定电网电压的时间为20ms。如图7(a)所示,切换过程中储能变流器的三相输出电压ua,ub,uc未发生突变,三相输出电流ia,ib,ic没有冲击。如图7(b)所示,切换过程中三相负载电压u
la
,u
lb
,u
lc
未发生突变,三相负载电流i
la
,i
lb
,i
lc
没有冲击,实现了离网模式平稳切换并网模式。
[0204]
图8(a)、图8(b)分别为在a、b相电网电压降低至0工况下,并网模式切换离网模式时采用本技术控制方法下储能变流器的三相输出电压、电流波形和负载侧三相电压、电流波形。仿真中三相电网线电压有效值10kv,系统额定容量为500kva,储能变流器并网放电有功功率为500kw,负载为阻感性负载即400kw阻性负载和100kvar感性负载,储能变流器的开关频率为8khz,a、b相电网电压降低至0的时间为20ms。如图8(a)所示,切换过程中储能变流器的三相输出电压ua,ub,uc未发生较大突变,三相输出电流ia,ib,ic由于a、b相电网电压的跌落产生了较小电流冲击,约为额定电流的1.1倍。如图8(b)所示,切换过程中三相负载电压u
la
,u
lb
,u
lc
未发生较大突变,三相负载电流i
la
,i
lb
,i
lc
没有冲击,实现了并网模式平稳切换离网模式。
[0205]
图9(a)、图9(b)分别为在a、b相电网电压由0恢复至额定电网电压工况下,离网模
式切换并网模式时采用本技术控制方法下储能变流器的三相输出电压、电流波形和负载侧三相电压、电流波形。仿真中三相电网线电压有效值10kv,系统额定容量为500kva,储能变流器并网放电有功功率为500kw,负载为阻感性负载即400kw阻性负载和100kvar感性负载,储能变流器的开关频率为8khz,a、b相电网电压由0恢复至额定电网电压的时间为20ms。如图9(a)所示,切换过程中储能变流器的三相输出电压ua,ub,uc未发生突变,三相输出电流ia,ib,ic没有冲击。如图9(b)所示,切换过程中三相负载电压u
la
,u
lb
,u
lc
未发生突变,三相负载电流i
la
,i
lb
,i
lc
没有冲击,实现了离网模式平稳切换并网模式。
[0206]
图10(a)、图10(b)分别为在a、b、c相电网电压降低至0工况下,并网模式切换离网模式时采用本技术控制方法下储能变流器的三相输出电压、电流波形和负载侧三相电压、电流波形。仿真中三相电网线电压有效值10kv,系统额定容量为500kva,储能变流器并网放电有功功率为500kw,负载为阻感性负载即400kw阻性负载和100kvar感性负载,储能变流器的开关频率为8khz,a、b、c相电网电压降低至0的时间为20ms。如图10(a)所示,切换过程中储能变流器的三相输出电压ua,ub,uc未发生较大突变,三相输出电流ia,ib,ic由于a、b相电网电压的跌落产生了较小电流冲击,约为额定电流的1.4倍。如图10(b)所示,切换过程中三相负载电压u
la
,u
lb
,u
lc
未发生较大突变,三相负载电流i
la
,i
lb
,i
lc
没有冲击,实现了并网模式平稳切换离网模式。
[0207]
图11(a)、图11(b)分别为在a、b、c相电网电压由0恢复至额定电网电压工况下,离网模式切换并网模式时采用本技术控制方法储能变流器的三相输出电压、电流波形和负载侧三相电压、电流波形。仿真中三相电网线电压有效值10kv,系统额定容量为500kva,储能变流器并网放电有功功率为500kw,负载为阻感性负载即400kw阻性负载和100kvar感性负载,储能变流器的开关频率为8khz,a、b、c相电网电压由0恢复至额定电网电压的时间为20ms。如图11(a)所示,切换过程中储能变流器的三相输出电压ua,ub,uc未发生突变,三相输出电流ia,ib,ic没有冲击。如图11(b)所示,切换过程中三相负载电压u
la
,u
lb
,u
lc
未发生突变,三相负载电流i
la
,i
lb
,i
lc
没有冲击,实现了离网模式平稳切换并网模式。
[0208]
本技术实施例还提供了一种并离网切换控制装置1200,如图12所示,其中,包括:
[0209]
第一获取单元1201,用于根据所述三相电网的电压实际值以及所述移相变压器的多个移相角,获取并网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值。
[0210]
如图4所示,根据三相电网电压实际值u
ga
,u
gb
,u
gc
,移相变压器的n个移相角θ
pi
,i=1,2,3...n,计算得到并网模式下n个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值u
gai
,u
gbi
,u
gci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0211][0212]
其中ω
apf
=100π。
[0213]
第二获取单元1202,用于根据所述三相电网电压异常前一周期电压的相角,获取并离网切换时所述储能变流器三相输出电压的相角。
[0214]
如图4所示,根据三相电网电压异常前一周期电压的相角θ
g_temp
,计算得到储能变流器三相输出电压的相角θv,其计算式为:
[0215][0216]
其中f为电网额定频率。
[0217]
第三获取单元1203,用于根据所述三相输出电压的相角、三相电网电压幅值缓起输出值以及所述移相变压器的多个移相角,获取离网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值。
[0218]
如图4所示,根据三相电网电压幅值缓起输出u
gam_soft_start
,u
gbm_soft_start
,u
gcm_soft_start
,步骤120中得到的储能变流器三相输出电压的相角θv,移相变压器的n个移相角θ
pi
,i=1,2,3...n,计算得到离网模式下n个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值u
fai
,u
fbi
,u
fci
,i=1,2,3...n,其计算式为:
[0219][0220]
其中ω
apf
=100π;
[0221]
并离网切换单元1204,用于根据所述并网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值、所述并离网切换时所述储能变流器三相输出电压的相角、所述离网模式下多个dc/ac模组的三相瞬时电压前馈值,在满足预设切换条件的情况下进行并网至离网的切换。
[0222]
根据第一至第三单元获取的参数信息,以及并离网时获取到的其他参数信息,在满足预设切换条件的情况下进行并网至离网的切换。
[0223]
本技术的一些实例中,所述并离网切换控制装置还包括,离并网切换单元1205,如图13所示,所述离并网切换单元1205用于判断若离并网切换时,预同步时所述储能变流器三相输出电压的相角和三相电网电压相角之差小于预设值,在满足预设切换条件的情况下进行离网至并网的切换。
[0224]
如图5所示,根据三相电网电压相角θg,离并网预同步时储能变流器三相输出电压的相角θ
v_sync
,当时,判定预同步时储能变流器三相输出电压的相角θ
v_sync
与三相电网电压相角θg重合,系统控制快速开关闭合,接入电网,启动离网模式控制切换并网模式控制。
[0225]
综上,本技术提供了一种适用于储能型ups系统的并离网切换控制方法、装置,所述方法包括并网模式平稳切换离网模式控制方法和离网模式平稳切换并网模式控制方法,其能实现并离网双模式的平稳切换,避免切换瞬间的电流冲击和负载电压突变,而且能适用于单相电网电压降低至0~0.9倍额定电网电压、两相电网电压降低至0~0.9倍额定电网电压、三相电网电压降低至0~0.9倍额定电网电压等多种复杂工况。
[0226]
本领域技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的
形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0227]
以上所述仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的权利要求范围之内。
[0228]
本技术的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现。
[0229]
根据本技术实施例的用于并离网切换控制设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本技术还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本技术的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
[0230]
例如,图14示出了根据本技术一个实施例的用于并离网切换控制设备结构图。并离网切换控制设备1400包括处理器1401和被安排成存储计算机可执行指令(计算机可读程序代码)的存储器1402。存储器1402可以是诸如闪存、eeprom(电可擦除可编程只读存储器)、eprom、硬盘或者rom之类的电子存储器。存储器1402具有存储用于执行上述方法中的任何方法步骤的计算机可读程序代码140211的存储空间14021。例如,用于存储计算机可读程序代码的存储空间14021可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个计算机可读程序代码140211。计算机可读程序代码14021可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘,紧致盘(cd)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。计算机可读程序代码140211可以以适当形式进行压缩。
[0231]
应该注意的是上述实施例对本技术进行说明而不是对本技术进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本技术可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
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