[发明专利]一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法及系统

权利要求书

1.一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立光伏电池、风机和储能部分的模型；

步骤2：对步骤1的光伏电池和风机的模型使用电力电子变换，输出稳定的直流电；

步骤3：将各模型生成的直流电进行逆变，生成三相交流电；

步骤4：将步骤3中生成的三相交流电与电网母线进行并联入网，实现预同步环节。

2.如权利要求1所述的一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法，其特征在于：所述步骤1中，采用如下的C₁、C₂参数模型来构建光伏发电系统：

其中，I表示光伏电池输出电流，V_R表示电阻电压，C₁、C₂的表达式如下：

其中，I_scref表示短路电流参考值，V_ocref表示开路电压参考值，I_mref表示最大电流参考值，V_mref表示最大电压参考值，S表示光照强度，S_ref表示光照强度参考值，ΔS表示光照强度变化，ΔT表示时间变化，a、b、c为常数。

3.如权利要求1所述的一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法，其特征在于：所述步骤1中，风机采用永磁直驱风机，风机的输出功率P_m和输出转矩T_m如下：

其中，C_p(λ，β)和C_T(λ，β)分别表示风力机的功率系数和转矩系数，C_p和C_T是风力机的叶尖速比λ与桨距角β的函数，ρ为空气密度，A为风力机叶片的扫略面积，v为风速，ω_m为风力机转速，R是风轮叶片的半径。

4.如权利要求1所述的一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法，其特征在于：所述步骤1中，储能部分使用800V的直流电源。

5.如权利要求1所述的一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法，其特征在于：所述步骤2中，采用Boost升压电路，将光伏电池和风机的模型经整流后得到的直流电升压；采用MPPT控制方法控制光伏电池和风机。

6.如权利要求4所述的一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法，其特征在于：所述MPPT控制方法为扰动观察法。

7.如权利要求1所述的一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法，其特征在于：所述步骤3中，采用下垂控制对储能部分的储能逆变器进行控制。

8.如权利要求7所述的一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法，其特征在于：所述步骤4中，微电网的运行方式是在孤岛和并网之间切换，对孤岛向并网转换的过程中，采用基于单锁相环的方法，建立微电网的并网预同步环节，具体如下：

用锁相环得到光伏电池、风机和储能部分的各逆变器输出电压的相角θ，以逆变器输出电压u的方向为d轴，以电网电压u_g作dq变换，则u_gd会落在d轴上，u_gq垂直于d轴，落到q轴上；其中，u_gd和u_gq分别是电网电压的直轴分量以及交轴分量；

调节u_gq逐渐趋于0，使得u_g逐渐向d轴靠近，当u_gq为0时，u_g和u完全重合，将频率差值Δf加到下垂控制部分，进而控制电压输出的相角。

9.一种风光储微电网的并离网平滑切换控制系统，其特征在于，包括：

模型建立模块，用于建立光伏电池、风机和储能部分的模型；

电力电子变换模块，用于对光伏电池和风机的模型使用电力电子变换，输出稳定的直流电；

逆变模块，用于将各模型生成的直流电进行逆变，生成三相交流电；

预同步模块，用于将生成的三相交流电与电网母线进行并联入网，实现预同步环节。