分布式電源并網(wǎng)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及分布式電源并網(wǎng)控制技術(shù)，主要針對(duì)采用功率下垂控制的分布式電源 并網(wǎng)設(shè)計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002] 微電網(wǎng)孤島運(yùn)行狀態(tài)下，分布式電源并網(wǎng)要求與傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)投入并聯(lián)的要求 相同，都需要靜態(tài)開關(guān)PCC兩側(cè)電壓幅值、頻率和相位基本保持一致。無縫切換控制利用分 布式電源模式切換控制器對(duì)靜態(tài)開關(guān)兩側(cè)的電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算得到電壓幅值差、頻 率差和相角差，并根據(jù)這些差值進(jìn)行分布式電源電壓頻率恢復(fù)控制和相位控制，以實(shí)現(xiàn)分 布式電源孤島運(yùn)行到并網(wǎng)運(yùn)行的平滑切換。
[0003] 傳統(tǒng)的分布式電源下垂控制中無電壓和頻率的恢復(fù)控制，難以保證分布式電源孤 島運(yùn)行模式和并網(wǎng)運(yùn)行模式切換的穩(wěn)定性。本發(fā)明專利在下垂控制中加入電壓恢復(fù)控制、 頻率恢復(fù)控制以及相位恢復(fù)控制，平移下垂曲線，最終使整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定在新的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn) 上，在不改變分布式電源逆變器輸出有無功功率的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了分布式電源與配電網(wǎng)電壓 和頻率的一致，實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定、高效并網(wǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種分布式電源并網(wǎng)控制方法，能夠保證分布式電源穩(wěn)定 尚效并網(wǎng)。
[0005] 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種分布式電源并網(wǎng)控制方法，包括：
[0006] 根據(jù)分布式電源運(yùn)行并網(wǎng)條件調(diào)節(jié)微電網(wǎng)的電壓幅值、頻率和相位；
[0007] 當(dāng)分布式電源運(yùn)行滿足并網(wǎng)條件時(shí)，模式切換控制器控制靜態(tài)開關(guān)PCC閉合，完 成并網(wǎng)操作。
[0008] 進(jìn)一步的，在上述方法中，所述分布式電源運(yùn)行并網(wǎng)條件為：
[0009]
[0010] 其中，Egri^示配電網(wǎng)電壓幅值，fgrid表示配電網(wǎng)頻率，0grid表示配電網(wǎng)相位， EniCTClgird表示微電網(wǎng)電壓幅值，fniCTClgird表示微電網(wǎng)頻率，9niCTClgird表示微電網(wǎng)相位，AE_表 不最大允許電壓差值，Afmax表不最大允許頻率差值，A0 _表不最大允許相位差值。
[0011] 進(jìn)一步的，在上述方法中，根據(jù)分布式電源運(yùn)行并網(wǎng)條件調(diào)節(jié)微電網(wǎng)的電壓幅值、 頻率和相位，包括：
[0012] 電壓、頻率恢復(fù)控制階段；
[0013] 相位恢復(fù)控制聯(lián)階段。
[0014] 進(jìn)一步的，在上述方法中，電壓、頻率恢復(fù)控制階段，包括：
[0015] 根據(jù)公式
得到匕和Ei，其中土七為電壓頻率恢復(fù)控制后的下垂曲 線電壓頻率初值，fc、E。為原下垂曲線頻率和電壓幅值初值，finu由配電網(wǎng)頻率fg"d和微電 網(wǎng)頻率fnnCTc^d經(jīng)過PI調(diào)節(jié)后得到，Eln。由配電網(wǎng)電壓幅值Eg"d和微電網(wǎng)電壓幅值E 經(jīng)過PI調(diào)節(jié)后得到；
[0016] 根據(jù)公式f。' =仁"。2+匕得到f。'，其中，f1M2由配電網(wǎng)相位0 g"d和微電網(wǎng)相位 9nncrciglrd經(jīng)過PI調(diào)節(jié)后得到；
[0017] 將f。'和PWd代入p/f下垂曲線得到頻率參考值f。
[0018] 進(jìn)一步的，在上述方法中，相位恢復(fù)控制聯(lián)階段，包括：
[0019] 將fX2ii得至IJ角速度《 ;
[0020] 對(duì)角速度《積分得到相位角0 ;
[0021] 將EJPQWd代入E/Q下垂曲線得到Eraf;
[0022] 將相位角0和Eraf代入電壓電流內(nèi)環(huán)+PWM控制逆變器，逆變器輸出調(diào)節(jié)后的微 電網(wǎng)的電壓、頻率，根據(jù)調(diào)節(jié)后的微電網(wǎng)的電壓、頻率得到 調(diào)節(jié)后的微電網(wǎng)相位9microgird°
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在下垂控制中加入電壓恢復(fù)控制、頻率恢復(fù)控制以及相 位恢復(fù)控制，實(shí)現(xiàn)分布式電源孤島運(yùn)行到并網(wǎng)運(yùn)行的平穩(wěn)過渡，使分布式電源穩(wěn)定高效并 網(wǎng)。本發(fā)明的并網(wǎng)控制方法能夠使分布式電源并網(wǎng)開關(guān)PCC兩側(cè)電壓幅值、頻率和相位基 本保持一致，進(jìn)而使分布式電源實(shí)現(xiàn)孤島運(yùn)行到并網(wǎng)運(yùn)行的平穩(wěn)過渡，保證分布式電源穩(wěn) 定高效并網(wǎng)。
【附圖說明】
[0024] 圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的分布式電源并網(wǎng)控制方法的原理圖；
[0025] 圖2 (a)和（b)是本發(fā)明一實(shí)施例的電壓頻率恢復(fù)控制示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0027] 本發(fā)明提供一種分布式電源并網(wǎng)控制方法，包括：
[0028] 步驟S1，根據(jù)分布式電源運(yùn)行并網(wǎng)條件調(diào)節(jié)微電網(wǎng)的電壓幅值、頻率和相位；
[0029] 步驟S2,當(dāng)分布式電源運(yùn)行滿足并網(wǎng)條件時(shí)，模式切換控制器控制靜態(tài)開關(guān)PCC 閉合，完成并網(wǎng)操作。
[0030] 本發(fā)明分布式電源并網(wǎng)控制方法一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述分布式電源運(yùn)行并網(wǎng)條 件為：
[0031]
[0032] 其中，Egri^示配電網(wǎng)電壓幅值，fgrid表示配電網(wǎng)頻率，0grid表示配電網(wǎng)相位， EniCTClgird表示微電網(wǎng)電壓幅值，fniCTClgird表示微電網(wǎng)頻率，9niCTClgird表示微電網(wǎng)相位，AE_表 不最大允許電壓差值，Afmax表不最大允許頻率差值，A0 _表不最大允許相位差值。
[0033] 本發(fā)明分布式電源并網(wǎng)控制方法一優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟S1，根據(jù)分布式電源運(yùn) 行并網(wǎng)條件調(diào)節(jié)微電網(wǎng)的電壓幅值、頻率和相位，包括：
[0034] 步驟S11，電壓、頻率恢復(fù)控制階段；
[0035] 步驟S12,相位恢復(fù)控制聯(lián)階段。本發(fā)明是在下垂控制中加入電壓恢復(fù)控制、頻率 恢復(fù)控制以及相位恢復(fù)控制，即該并網(wǎng)方法分兩個(gè)階段：電壓、頻率恢復(fù)控制和相位恢復(fù)控 制，主要是通過平移下垂曲線來使整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定在新的運(yùn)行點(diǎn)上。該并網(wǎng)控制方法控制的 原理圖如圖1所示，圖1中孤島轉(zhuǎn)并網(wǎng)的模式切換控制通過電壓頻率恢復(fù)控制和相位控制 獲得相應(yīng)的頻率和電壓幅值初值改變量，再通過平移后的下垂曲線獲得最終的電壓頻率和 幅值參考值。
[0036] 如圖1和2所示，本發(fā)明分布式電源并網(wǎng)控制方法一優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟S11，電 壓、頻率恢復(fù)控制階段，包括：
[0037] 根據(jù)公式
得到匕和Ei，其中土七為電壓頻率恢復(fù)控制后的下垂曲 線電壓頻率初值，fc、E。為原下垂曲線頻率和電壓幅值初值，finu由配電網(wǎng)頻率fg"d和微電 網(wǎng)頻率fnnCTc^d經(jīng)過PI調(diào)節(jié)