[发明专利]一种利用PMU辅助的并网/孤岛无缝切换方法

权利要求书

1.一种利用PMU辅助的并网/孤岛无缝切换方法，其特征在于包括以下步骤：

微电网并网状态下，检测到产生孤岛或接收到切换为孤岛运行的指令时：

A、微电网中逆变器输出的有功功率小于微电网本地负荷消耗的有功功率时，切除微电网本地负荷中的次要负荷；

B、保持微电网系统中逆变器的相角统一；

C、通过并网/孤岛双模式切换控制系统抑制在切换过程中产生的电流冲击。

2.根据权利要求1所述的一种利用PMU辅助的并网/孤岛无缝切换方法，其特征在于：

检测产生孤岛的方法为：

步骤S1、实时采集逆变器输出端电压的频率并对频率偏差进行积分fd；同时，实时采集逆变器输出端电压的相角并对相角偏差进行积分为θd；

步骤S2、将常规频率偏移法对应的阈值检测时间均匀划分为t个区间时段，并对每个时段分别设定相应的频率判断阈值fi和相角偏差判断阈值θi,其中i＝1,2,…t；

步骤S3、将区间时段内频率偏差积分fd和相角偏差积分θd分别与该区间时段的频率判断阈值fi和相角偏差判断阈值θi进行比较：

如果检测到频率偏差积分fd和相角偏差积分θd都超过了设定的阈值，则判定微电网系统变为孤岛运行状态；

否则微电网系统为并网运行状态，并对下一个区间时段重复步骤S3的操作。

3.根据权利要求1所述的一种利用PMU辅助的并网/孤岛无缝切换方法，其特征在于：

切除微电网本地负荷中的次要负荷的方法为：

并网运行状态下，实时测量微电网系统和大电网的联络线上的功率，并计算出微电网系统内电源输出的功率和负荷消耗的功率的差额ΔPm；

检测到孤岛运行状态出现后，在微电网中逆变器输出的有功功率小于微电网本地负荷消耗的有功功率时，即ΔPm0时，切除微电网中的与ΔPm相当的负荷。

4.根据权利要求1所述的一种利用PMU辅助的并网/孤岛无缝切换方法，其特征在于：

微电网由并网运行切换到孤岛运行时保持微电网系统中逆变器的相角统一的方法为：

微电网并网运行状态下，实时采集大电网的电压以及相位信息并记录；

微电网由并网运行切换为孤岛运行时，将采集的大电网实时相位信息下发至微电网全局逆变器作为孤岛切换后逆变器输出的初始相位。

5.根据权利要求4所述的一种利用PMU辅助的并网/孤岛无缝切换方法，其特征在于：

设置晶振协同工作模块，所述晶振协同工作模块在授时系统的秒脉冲授时形成的1s间隔盲区内利用晶振进行守时。

6.根据权利要求1所述的一种利用PMU辅助的并网/孤岛无缝切换方法，其特征在于：

通过并网/孤岛双模式切换控制系统抑制在切换过程中产生的电流冲击方法为：

并网/孤岛双模式切换控制系统包括：

切换开关；

基于PQ控制的功率外环控制模块，生成基于功率外环的电流有功分量的给定值和无功分量的给定值；

基于VF控制的电压外环控制模块，生成基于电压外环的电流有功分量和无功分量；

双环控制模块，第一输入端与基于VF控制的电压外环控制模块连接，第二输入端通过切换开关和基于PQ控制的功率外环控制模块连接；输出端通切换开关与基于PQ控制的功率外环控制模块连接，并且切换开关的公共端作为电流有功分量给定值和无功分量给定值的输出端，将电流有功分量给定值和无功分量给定值传递给逆变器控制模块；

并网运行状态下：切换开关切换到PQ独立控制状态；

切换到孤岛运行状态时：切换开关切换到PQ控制、VF控制同时运行的模式，此时双环控制模块计算电流有功分量给定值和无功分量给定值的方法为：

7.根据权利要求1所述的一种利用PMU辅助的并网/孤岛无缝切换方法，其特征在于：

应用相量测量单元PMU实时采集逆变器输出端的电压、相位数据以及微电网并网点的电压、相位数据，所述相量测量单元利用全球定位系统(GPS)的秒脉冲信号作为同步时钟的基准信号。

8.根据权利要求1所述的一种利用PMU辅助的并网/孤岛无缝切换方法，一种具有并网/孤岛无缝切换功能的微电网控制系统，包括逆变器、微电网并网开关PCC、部署在逆变器输出端、负载输入端以及微电网并网开关处的相量测量单元PMU，其特征在于：

包括：

孤岛检测模块，与所有相量测量单元电气连接，通过比对逆变器输出端的频率偏差积分fd和相角偏差积分θd是否达到设定阈值确定微电网系统是否进入孤岛状态；

并网/孤岛双模式切换控制；与孤岛检测模块电气连接，在检测到孤岛运行状态后，将微电网切换到孤岛运行状态；

系统调度模块，与微电网系统内部各开关电气连接，采集系统数据并控制各开关的运行状态。