[发明专利]微电网的同期预同步及检同期合闸的控制方法和装置

说明书

提供了一种微电网的同期预同步及检同期合闸的控制方法和装置。所述控制方法包括：通过迭代调节跟踪侧主支撑电源输出的电压幅值，使跟踪侧的电压幅值随迭代逐次逼近基准侧的电压幅值，直至跟踪侧与基准侧的电压幅值之间的差值的绝对值小于或等于第一预设阈值；通过迭代调节跟踪侧主支撑电源输出的频率，使跟踪侧的频率随迭代逐次逼近基准侧的频率，直至跟踪侧与基准侧的频率之间的差值的绝对值小于或等于第二预设阈值；通过迭代调节跟踪侧主支撑电源输出的相位，使跟踪侧的相位随迭代逐次逼近基准侧的相位，直至跟踪侧与基准侧的相位之间的差值的绝对值小于或等于第三预设阈值，以实现跟踪侧与基准侧的电压同步。

技术领域

本发明总体说来涉及微电网技术领域，更具体地讲，涉及一种微电网的同期预同步的控制方法及装置、微电网的检同期合闸的控制方法及装置。

背景技术

目前，交流微电网的发电设备接口类型主要包括电力电子接口类型和同步发电机接口类型。其中，电力电子接口主要指直流/交流(DC/AC)变流器，

由于DC/AC变流器本身的控制策略灵活、响应迅速，因此，现有技术中通过DC/AC变流器本身的锁相闭环控制来进行电力电子接口类型的微电网的同期预同步的控制，但这一同期预同步的控制方式仅适用于仅具有单台变流器或一主多从模式的微电网。当微电网中有多个分布式电源(distributed generation，DG)并联运行时，多采用对等控制策略。所谓对等控制即各DG之间是“平等”的，不存在从属关系，所有DG以预先设定的控制模式参与有功和无功的调节。对于多个对等分布式电源并联运行的微电网，使用该同期预同步的控制方式对通信实时性和系统响应速度有较高的要求，技术上较难实现。

同步发电机类型的电源(例如，柴油发电机、燃气轮机)由于发电机自身具备一定的旋转惯量和阻尼，稳定运行中频率电压不会发生突变，因此其并网可以利用检同期装置实现，即通过检测电源侧电压与电网侧电压的幅值、频率、相角达到并网允许的范围合闸实现并网，这种方法广泛用于传统保护装置检同期重合闸功能中。而这一检同期重合闸方式应用于电力电子设备渗透率较高的微电网自动重合闸，可能造成较大的冲击电流，存在较大的重合闸并网失败风险。

此外，一方面，微电网的电压由负载波动和/或分布式电源的出力决定，而分布式电源通常包括风力发电机组或光伏发电机组，其出力往往不稳定，随着环境的变化而变化，使得微电网的电压幅值频率波动频繁；另一方面，微电网的容量较小、系统惯性较小、系统稳定性较弱，基于下垂控制单个或多个并联运行的主电源电压频率容易出现频繁波动，这些因素使得现有的同期预同步的控制方式的同步效果较差。

发明内容

本发明的示例性实施例在于提供一种微电网的同期预同步及检同期合闸的控制方法和装置，以解决现有技术存在的同期预同步的效果较差的问题。

根据本发明的示例性实施例，提供一种微电网的同期预同步的控制方法，所述微电网包括为母线提供电压和频率支撑的支撑电源；所述支撑电源包括主支撑电源，所述主支撑电源包括以下垂控制模式或者恒压恒频控制模式运行的DC/AC变流器；其中，所述控制方法包括：幅值跟踪步骤，通过迭代调节跟踪侧主支撑电源输出的电压幅值，使跟踪侧的电压幅值随迭代逐次逼近基准侧的电压幅值，直至跟踪侧与基准侧的电压幅值之间的差值的绝对值小于或等于第一预设阈值；频率跟踪步骤，通过迭代调节跟踪侧主支撑电源输出的频率，使跟踪侧的频率随迭代逐次逼近基准侧的频率，直至跟踪侧与基准侧的频率之间的差值的绝对值小于或等于第二预设阈值；相位跟踪步骤，当跟踪侧与基准侧的电压幅值之间的差值的绝对值小于或等于第一预设阈值且频率之间的差值的绝对值小于或等于第二预设阈值的持续时长达到第一预设时长时，通过迭代调节跟踪侧主支撑电源输出的相位，使跟踪侧的相位随迭代逐次逼近基准侧的相位，直至跟踪侧与基准侧的相位之间的差值的绝对值小于或等于第三预设阈值，以实现跟踪侧与基准侧的电压同步，其中，所述跟踪侧为微电网侧，所述基准侧为电网侧或其它微电网侧。