[发明专利]一种分布式电源与电网的同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统调节方法，具体涉及一种分布式电源并入电网时 解决电压波动的方法。

背景技术

随着光伏/风力发电等可再生能源的发展，分布式电源得到日益广泛的应 用；分布式发电电源的作用是将太阳能、风能、化学能等转化为电能，不同的 能源进行转换后得到的电能形式是不一样的；比如，光伏发电、燃料电池等系 统通过能量转换后得到的电能为直流形式，而风力发电、微燃气轮机等系统得 到的电能为交流形式。并网逆变器是分布式发电并网系统的重要组成部分，它 的作用是将直流电转化为交流电，并使变换得到的交流电可以满足与电网电压 同频、同幅、同相的并网要求，另外，并网逆变器还应该具有很高的有效性和 可靠性，以保证并网系统、本地负荷和电网的安全，并网时，并网逆变器通常 将这些分布式电源的输出转换为适用于逆变器并网的直流形式，通过调整直流 侧电压，使电压达到逆变器可以正常工作的范围，但是在目前并网逆变器的调 整的范围不能和电网适应，常常对电网的造成过流故障和振荡。

发明内容

为解决现有技术中分布式电网并入电网时谐波过大，造成过流故障的问题， 本发明提供一种无缝并网、能够抑制因毛刺而引起的频繁跳变和振荡的方法。 具体步骤如下：一种分布式电源与电网的同步方法，包括连接的分布式电源、 并网逆变器、输出滤波器、隔离变压器和静态开关，分布式电源1由并网逆变 器2逆变为交流，经输出滤波器3后，通过隔离变压器4由静态开关5馈入电 网，其特征在于，并网逆变器与电网之间连接有检测模块，所述检测模块执行 如下步骤：

A、(1)求出分布式电源的输出电压值和并网逆变器的输出电流值；

(2)求出电网的电压值；

B、将分布式电源输出电压值与电网电压值进行计算，得到分布式电源与电 网电压之间的电压比较值，

(1)电压比较值在预设的误差范围内，则接通静态开关并入电网；

(2)电压比较值在预设的误差范围之外，则断开静态开关转入C的同步调 节步骤；

C、将电压比较值与分布式电源的电流比较值进行调节转换后得到并网逆变 器的电压同步值，其中，电流比较值由并网逆变器的输出电流值与预设值进行 比较后得到；

D、利用C的电压同步值调节并网逆变器的输出与电网一致，然后接通静态 开关并入电网。

本发明的另一优选方式：所述A中分布式电源的电压值是先通过Clarke变 换再通过Park变换得到的。

本发明的另一优选方式：所述A中电网的电压值是先通过Clarke变换再通 过Park变换得到的。

本发明的另一优选方式：所述C中并网逆变器输出电流值先经过Clarke变 换再通过Park变换，得到旋转坐标下的分布式电源输出电流值，将输出电流值 与电流预设值进行计算后，得到电流比较值。

本发明的另一优选方式：所述电压同步值采用下述步骤得到：

(1)将电流比较值和电压比较值分别经过PI调节器调节后，再进行计算得 到反馈信号，

(2)反馈信号与分布式电源的输出电压值进行计算后作为电压给定值，

(3)电压给定值先经过Park反变换，再经过Clarke反变换，

(4)再经过脉宽调制器得到并网逆变器功率管的驱动信号。

本发明的另一优选方式：其中：所述相角θ采用三相锁相环得到。

本发明提供的分布式电源与电网的同步方法，实现了分布式电源系统与电 网的无缝结合，对双方电压的频率、幅值及相位的快速准确检测，在并网条件 满足时，准确的发出并网信号，实现无缝快速的并网。本发明将三维坐标与二 维坐标对应，求出相角θ，根据旋转坐标下比较dq轴值得到一差值，这个差值 和预设值比较，如果满足并网条件则触发静态开关的晶闸管，实现无缝并网。 利用并网逆变器的交流电流作为并网反馈信号，并使并网逆变器输出电流尽可 能为0，避免了在并网前出现过流故障，从而保护了设备。电网相角θ采用三相 锁相环实现，有较好的实时跟踪电网三相电压频率和相位的能力，动态和静态 特性良好。

附图说明

图1分布式电源并入电网示意图

图2二维坐标和三维坐标叠加形成的旋转坐标示意图

图3本发明流程示意图

图4本发明求相角θ电路示意图

具体实施方式