[发明专利]一种级联型储能系统主动并离网切换方法

权利要求书

1.一种级联型储能系统主动并离网切换方法，级联型储能系统(2)的输出端经并离网开关(5)接于交流电网(1)上，本地负载的供电端接于并离网开关后侧的级联储能系统的输出端上；其特征在于：级联型储能系统从并网状态切换至离网状态时，以当前交流电网的电压幅值、相位和角频率为初始值进入离网电压控制环路；级联型储能系统从离网状态切换至并网状态时，对级联型储能系统离网状态输出的电压幅值和相位进行调整，直至级联型储能系统输出的电压和幅值与当前交流电网的电压和幅值同步时，将其切换至并网状态。

2.根据权利要求1所述的级联型储能系统主动并离网切换方法，其特征在于，级联型储能系统从并网状态切换至离网状态通过以下步骤来实现：

a).采集电网信息并计算电压参考值，当接收到由并网状态切换至离网状态的命令时，采集交流电网的电压幅值U_g1、相位θ_g1和角频率ω；

b).计算离网电压参考值，通过公式(1)计算级联型储能系统的离网输出电压参考值：

式中，θ_{pcs_ref}为离网电压环相位参考，u_Aref、u_Bref和u_Cref分别为离网电压环A相、B相和C相的参考值；

c).闭环电压调节，对将要离网的级联型储能系统输出的三相电压分别进行独立的控制，通过公式(2)进行闭环电压调节：

式中，u_{A_m}、u_{B_m}和u_{B_m}分别为级联型储能系统输出A相、B相和C相电压的调制信号，u_Apcs、u_Bpcs和u_Cpcs分别为级联型储能系统输出的A相、B相和C相交流电压瞬时值；k_p为电压闭环调节系数；

进入到离网电压控制环路；

d).离网切换，进入离网电压控制环路后，断开级联型储能系统的并离网开关，完成级联型储能系统从并网到离网的主动切换。

3.根据权利要求1或2所述的级联型储能系统主动并离网切换方法，其特征在于，级联型储能系统从离网状态切换至并网状态通过以下步骤来实现：

1).采集电网和储能系统信息，当接收到由离网状态切换至并网状态的命令时，采集交流电网的电压幅值U_g和相位θ_g，以及级联型储能系统离网状态下输出的电压幅值U_pcs和相位θ_pcs；

2).计算离网电压参考值，通过公式(3)计算级联型储能系统的离网电压参考值：

式中，σ是人为设定的一个较小且大于0的数值，用于控制离网电压环输出频率的变化；u_Aref、u_Bref和u_Cref分别为离网电压环A相、B相和C相的参考值；

按照公式(3)求取的离网电压参考值进行离网电压环控制；

3).并网控制，通过实时采集级联型储能系统的电压幅值和相位，判断其是否满足公式(4)的约束条件：

式中，η₁和η₂为人为设定的一个较小的数值，用于表示两个变量误差满足要求；

当级联型储能系统的电压幅值和相位满足公式(4)时，闭合级联型储能系统的并离网开关，并进入并网功率控制环路，完成级联型储能系统从离网到的并网的主动切换。