[发明专利]一种微电网孤岛运行转并网运行的电压再同步检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能电网技术领域，具体涉及一种微电网孤岛运行转并网运行的电压再同步检测方法。

背景技术

随着国家对清洁能源发电的需求不断增大，间歇性可再生能源的并网逐渐为社会所接受，但是由于不断扩大的可再生能源并网渗透率使得单一可再生能源的间歇性和波动性对电网的调度和稳定产生负面影响，目前。采用智能微电网的方式，将间歇性可再生电源与负荷、储能单元整合成为一个系统，使微电网成为电网中一个可观可控的智能单元，同时，在外部电网故障时，可以为微电网内用户提供不间断可持续电力，可以大大降低乃至解决间歇性可再生能源间歇性供电带来的不稳定因素。

目前，微电网可以并网或孤网运行，当微电网由孤岛运行转并网运行时，需保证微网公共耦合点孤岛侧与大电网侧电压完全同步，通常采用通过储能变流器二次侧扩展电压检测的方式检测带入同步，但是该检测方法对于微电网的管理者和集成者而言，属于间接检测，且当存在多台储能单元并联时，缺乏统一的依据，提高检测的复杂性，从而降低了转网并网运行时的可靠性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的微电网由孤岛运行转并网运行时，通常采用通过储能变流器二次侧扩展电压检测的方式检测带入同步，但为间接检测，且当多台储能单元并联时，缺乏统一的依据，提高检测的复杂性，降低转网并网运行时的可靠性的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种微电网孤岛运行转并网运行的电压再同步检测方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤（1），根据微电网孤岛运行转并网运行的需求，设定微电网孤岛运行转并网运行的电压幅值判定阈值U、角度判定阈值θ和最小持续时间判定阈值t；

步骤（2），通过超采样测控单元实时同步采集微电网公共耦合点内、外两侧三相电压参数；

步骤（3），读取微电网公共耦合点内侧三相电压Ua1、Ub1、Uc1及微电网公共耦合点外侧三相电压Ua2、Ub2、Uc2；

步骤（4），根据软件锁相环分别计算微电网公共耦合点内侧电压的电压幅值U1、角度θ1和外侧电压的电压幅值U2、角度θ2；

步骤（5）若满足|U1-U2|<U且|θ1-θ2|<θ，则记录持续时间，并进入步骤（6）；否则，终止微电网孤岛运行转并网运行；

步骤（6），若步骤（5）记录的记录持续时间大于最小持续时间判定阈值t，则执行微电网孤岛运行转并网运行，否则，终止微电网孤岛运行转并网运行。

前述的一种微电网孤岛运行转并网运行的电压再同步检测方法，其特征在于：步骤（2）所述超采样测控单元的采样频率为10kHz。

前述的一种微电网孤岛运行转并网运行的电压再同步检测方法，其特征在于：步骤（4）根据软件锁相环分别计算微电网公共耦合点内侧电压的电压幅值U1、角度θ1的方法为，

（1），将读取的微电网公共耦合点内侧三相电压Ua1、Ub1、Uc1，进行3/2坐标变换，根据公式（1），得到同步旋转坐标系下的内侧三相电压矢量为

其中，U1_d为内侧三相电压矢量的d轴分量，U1_q为内侧三相电压矢量的q轴分量；

（2）通过对内侧三相电压矢量求模计算，得到微电网公共耦合点内侧电压的电压幅值U1；

（3）将内侧三相电压矢量的q轴分量U1_q，送入PI控制器，根据公式（2），PI控制器输出内侧三相电压的角速度ω[n]，

ω[n]=ω[n-1]+kp(U1q[n]-U1q[n-1])+ki*U1q[n]  （2）

其中，ω[n-1]为上一控制周期PI控制器输出内侧三相电压的角速度；U1q[n]与U1q[n-1]分别为当前与上一控制周期输出的内侧三相电压矢量的q轴分量；kp与ki分别为PI控制器的比例与积分系数；

（4）将PI控制器输出内侧三相电压的角速度ω[n]，经数字积分器，然后对两倍圆周率求模，根据公式（3），得到微电网公共耦合点内侧电压的角度θ1，

θ₁[n]=(θ₁[n-1]+T_c*ω[n])mod(2π)  (3)

其中，θ₁[n]为当前控制周期角度输出值，即微电网公共耦合点内侧电压的角度θ1，θ₁[n-1]为上一控制周期角度输出值，T_c为控制周期。