[发明专利]一种基于随网变参的智能电网无缝快切系统及方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种基于随网变参的智能电网无缝快切的系统及方法，属于智能电网调度的技术领域。

背景技术

智能电网中不同电网之间的快速切换保证了国民经济的持续发展，广泛运用于各电厂及化工、冶金、煤炭等工业领域，电力系统的发展和技术进步正是沿着这一目标发展。电压下降或完全断电已成为提髙供电质量必须解决的首要问题，保证供电不间断有赖于电力生产输送的各个环节。电子控制系统和其它敏感设备中的供电电压不稳定会导致整个生产线的瘫痪和生产设备的损坏以及长时间的停电。

无缝快切技术为智能电网中不同电网之间的快速切换，以最短的时间随网变参从一个电网柔性地切换到另一个电网，保证了输出电压能够同频同相地给负载不间断供电，防止辅机的停机，减少了对用户带来的各项损失，为供电电压稳定可靠运行提供了最佳的保证。现有的无缝快切技术是应用于市电与太阳能发电，或者是电网和光伏发电等，市电之间的快切暂时没有人提到无缝快切这个概念，而市电之间的切换有使用切除部分负载来满足电网之间切换带来的安全隐患，没有提及到无缝快切。

中国专利CN公开了“201110418427.X”，提出了一种负荷快切控制系统，基于脱离大电网的小容量的电网，孤网运行工况如遇发电机故障解列等突发事件，为了实现小电网系统能够安全运行，避免故障进一步扩大而采取将小电网中的部分负荷快速切除，从而使电网的发电和用电在短时间内达到一个合理的平衡，保证异常情况下工厂的基本运行，满足了孤网运行的要求。这种方法是通过切除部分负载来满足电网之间切换带来的安全隐患，没有从根源上解决电网间无缝切换的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了一种基于随网变参的智能电网无缝快切系统及方法。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

一种基于随网变参的智能电网无缝快切系统，包括第一整流器、第二整流器、逆变器、第一断路器、第二断路器、逆变控制单元、整流控制单元、交流采样电路、直流采样电路；

所述第一整流器输入端接主电网，所述第二整流器输入端接备用电网，第一、第二整流器输出端接直流采样电路；

所述逆变器输入端与第一整流器输出端、第二整流器输出端连接，逆变器输出端接负载；

主电网通过第一断路器与交流采样电路连接，备用电网通过第二断路器与交流采样电路连接，所述逆变器输出端接交流采样电路；

所述整流控制单元，以交流采样电路采集的主电网电压、备用电网电压为输入量得到第一、第二整流器驱动信号；

所述逆变控制单元，处理直流采样电路采集的整流信号得到逆变器的输入电压，处理逆变器输出电压、电网电压得到逆变器驱动信号。

基于随网变参的智能电网无缝快切方法，利用智能电网无缝快切系统实现：

步骤1，初始化第一、第二断路器为闭合状态，采集主电网电压、备用电网电压、整流器输出电压、逆变器输出电压，通过整流控制单元、交流控制单元实现电网的最小功率输出；

步骤2，第一断路器在主电网故障时断开，采集主电网残压、备用电网电压

步骤3，整流控制单元处理主电网残压、备用电网电压得到驱动第一、第二整流器的整流PWM，第一、第二整流器在整流PWM作用下输出整流信号；

步骤4，采集整流信号、逆变器输出电压；

步骤,5，逆变控制单元修正、PI调节整流信号得到逆变器的输入电压，对交逆变器输出电压、主电网残压、备用电网电压进行锁相控制以及PI调节得到逆变器的驱动信号；

步骤6，重复步骤4和步骤5，实现逆变器输出电压与备用电网同压同相同频。

作为所述无缝快切方法的进一步优化方案，步骤5中所述的锁相控制通过SPLL技术实现。

本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：动态实现同压同相同频，切换速度快，冲击小，柔性切换电网保证负载连续工作。

附图说明

图1为具体实施例中切换系统的框图。

图2为具体实施例中软锁相技术的实现框图。

图中标号说明：1为整流器，2为逆变器，3为开关，4为控制器，K1、K2为第一、第二断路器，Q1至Q6为第一至第六开关管。

具体实施方式

下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明：