[发明专利]一种储能并网变换器的快速并离网切换方法和系统

说明书

本发明提供了一种储能并网变换器的快速并离网切换方法和系统，在并网工作模式下，经第一比例积分运算得到角速度增量，再对角速度增量与额定角速度之和积分得到更新后的锁相角度，更新后的锁相角度去到变换器的控制；在变换器离网时，对额定角速度积分得到锁相角度，将电压参考值设定为额定电压值，以用于后续的电压控制；在并网预同步阶段，经第二比例积分运算得到角速度增量，再对角速度增量和额定角速度之和积分得到更新后的锁相角度，并利用第三比例积分运算得到更新后的系统电压参考值，以控制变换器的电压与电压相位和电网的电压与电压相位一致。本发明的指令值过度平滑，减小了系统的复杂度，提高了并网同步速度和运算效率。

技术领域

本发明涉及供电或配电的电路装置或系统技术领域，具体来讲，涉及一种能够以三二变换模块、比例积分模块等结合当前锁相角度来计算更新后的锁相角度和电压参考值的储能并网变换器并离网切换系统，以及储能并网变换器的快速并离网切换方法。

背景技术

随着风电与光伏装机量大幅增加，风电光伏在电网的渗透率进一步提高，需要配套储能设备来控制弃风率和弃光率。商业园区中也需要储能设备，以满足削峰填谷、容量升级改造、提高供电可靠性等需求。储能设备主要包括电池和储能并网变换器，储能并网变换器能够完成电网与电池之间的电能转换，通过电池充放电实现从电网吸收电能以及向电网注入电能。储能变换器还要在电网发生故障时，及时脱离电网工作，并提供可靠的三相电压，供本地负载使用。

储能并网变换器需要实现的重要功能之一是并网-离网的切换。并网时输入的三相电压由电网提供，储能变换器需对电池充放电过程进行控制调节，离网时三相电压由变换器提供，储能变换器需要控制输出的三相交流电压的稳定与平衡。离并网切换速度、切换平滑度均会影响电网和负载的工作，严重时可能会导致并网失败、震荡、变换器损坏等严重问题，因此需要对并网切离网、离网切并网的控制方法进行特殊处理，保证切换的快速性与平滑性。并网切换离网时，需要保证变换器离网后产生的三相交流电压与离网前电网的电压保持连续；离网切换并网时，需要变换器先调整离网三相交流电压与电网电压的相位和电压相同，然后再闭合并网接触器，将变换器并网。对调整过程慢、控制复杂、过渡不平滑、因参数突变致切换失败等问题，仍然具有优化的空间。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于针对存在调整过程慢、控制复杂、过渡不平滑、因参数突变致切换失败等问题，提供一种储能并网变换器的快速并离网切换方法和系统。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种储能并网变换器的快速并离网切换方法。