[发明专利]一种基于三相独立调节的微电网快速并网方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微电网并网方法，具体涉及一种基于三相独立调节的微电网快速并网方法。

背景技术

配电网具有固定的单向潮流模式，不需要进行同期并网控制，然而随着分布式发电的大量接入，传统配电网已经改为有源配电网。在有源配电网中，分布电源构成微电网，当微电网重新并入电网时需要同期判断，以防止非同期合闸引起电力设备损坏。

对电网的同期并列包括频率差、电压差和相角差三个要素。在并网过程中出现电压差将导致无功性质的冲击，频率差将导致有功性质的冲击，相角差则同时包含有功性质和无功性质的冲击。电网间同期并列应遵循以下基本原则：

①：并网断路器合闸时，冲击电流应尽可能小；各电网中的发电机组的冲击电流不应超过规定的允许值；

②：两电网并网后，各电网中的发电机组应能迅速进入同步运行状态，暂态过程要短，以减小对电力系统的扰动。

同期控制的微电网区别于大电网的特殊性包括：

①：低压配电网普遍存在三相电压不平衡，因此某一相达到同期标准，不代表三相都在同期标准要求之内；

②：在公共节点(Point of Common Coupling，PCC)上，微电网输出的频率、电压幅值和相位需要满足其相应的指标要求才可以并入系统。

③：微电网运行在独立供电模式下时，微电网系统抗扰动能力弱，尤其电力电子变换器作为主电源时，若经受较大冲击，电力电子变换器的自保护措施将直接导致整个微电网系统失电。

因此，需要提供一种微电网快速并网方法使得微电网的同期控制能够更加快速、准确，以将冲击减到最小，确保微电网内的供电可靠性。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种基于三相独立调节的微电网快速并网方法，所述方法用远程监控系统实时采集并网断路器的状态信号并依据所述状态信号下发并网指令；所述状态信号包括合闸状态和开闸状态；所述方法包括：

步骤1：微电网与配电网的并网保护控制器采集配电网侧的三相电压参数；

步骤2：微电网侧的主电源控制器依据所述三相电压参数调节微电网侧的三相电压参数；以及

步骤3：所述并网保护控制器依据所述配电网侧和微电网侧的三相电压参数进行微电网与配电网的同期合闸判断，若符合同期合闸判断条件，则控制所述并网断路器合闸实现并网。

优选的，所述步骤2中主电源控制器采用PI控制算法调整微电网侧各相的有功功率、无功功率和电压参数；

优选的，所述步骤3中并网保护控制器实时比较配电网侧和微电网侧的三相电压参数，若比较结果满足电网的同期合闸判断条件，则向并网断路器发送合闸指令，从而实现微电网无缝并入配电网；

优选的，所述主电源控制器包括控制模块、开入开出模块、信号采样模块和通信模块；

优选的，所述信号采样模块，用于将配电网侧的三相电压参数和电流信号发送到所述控制模块；

所述控制模块包括FPGA电路和双DSP电路；所述控制模块依据所述三相电压参数和电流信号调整微电网侧的三相电压参数；

所述双DSP电路对配电网侧的三相电压参数、电流信号和微电网侧的三相电压参数进行PI反馈控制计算，得到新的微电网侧的三相电压参数；

所述FPGA电路对所述双DSP电路发送的输出信号进行信号转换后向所述微电网侧的逆变器发送驱动信号，从而调整微电网侧的三相电压参数；

所述开入开出模块，依据所述控制模块发送的开关量信号接收所述并网保护控制器传送的并网指令；所述并网指令为远程监控系统向所述并网保护控制器下发的并网指令；

所述通信模块包括三路485通信单元和一路以太网通信单元；所述485通信单元分别用于主电源控制器与电池管理系统、就地控制单元和并网保护控制器进行通信；所述以太网通信单元，用于主电源控制器与远程监控系统进行通信；

优选的，所述并网保护控制器包括DSP控制模块、开入开出模块、信号采样模块和通信模块；

优选的，所述信号采样模块，用于将微电网侧的三相电压参数和配电网的三相电压参数发送到所述DSP控制模块；

所述DSP控制模块，对微电网侧的三相电压参数和配电网的三相电压参数进行比较，若满足同期合闸判断条件则向所述开入开出模块发送合闸指令；

所述开入开出模块，依据所述合闸指令控制并网断路器闭合；