[发明专利]一种基于双边锁相的自动离网转并网相位追踪方法

权利要求书

1.一种基于双边锁相的自动离网转并网相位追踪方法，其中，离网运行时，由储能系统为本地负载供电；并网运行时，可以由外电网为本地负载供电，也可以由储能系统为本地负载供电，通过所述自动离网转并网相位追踪方法实现在控制系统控制下的自动离网转并网，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、控制系统对外电网锁相，得到外电网的锁相角；

步骤2、把外电网的锁相角给储能系统，用外电网的锁相角对储能系统的输出电压进行外电网锁相角同步旋转坐标变换，获得储能系统输出电压的电压无功分量U_q；

步骤3、对电压无功分量U_q进行闭环控制，使得电压无功分量U_q为0，进而得到储能系统的输出侧和外电网侧的角频率差Δω；

步骤4、获得预先设定的储能系统离网时输出的角频率ω_set与角频率差Δω的差值，基于该差值控制储能系统的输出电压；

步骤5、若储能系统输出电压的相位和外电网的相位误差在预先设定的范围之内，则完成相位跟踪，否则，返回步骤1。

2.如权利要求1所述的一种基于双边锁相的自动离网转并网相位追踪方法，其特征在于，步骤1中，获得外电网的锁相角包括以下步骤：

步骤101、对外电网电压进行Clark变换后，再进行Park变换；

步骤102、经过PI闭环调节滤除上一步所得信号的Q轴分量V_q，得到误差角频率Δω_Grid；

步骤103、误差角频率Δω_Grid加上基频的角频率ω_Grid后再进行积分，即可得到外电网的锁相角θ_p。

3.如权利要求1所述的一种基于双边锁相的自动离网转并网相位追踪方法，其特征在于，步骤101中，所述Clark变换为等幅值的Clark变换，或为等功率的Clark变换。

4.如权利要求1所述的一种基于双边锁相的自动离网转并网相位追踪方法，其特征在于，步骤102中，通过下式控制同步旋转坐标系下的外电网电压信号的Q轴分量V_q为0：

式中：是一阶惯性滤波，其中，τ表示时间常数，S表示拉普拉斯算子；是PI控制的传递函数，其中，K_p表示比例系数，K_i表示积分系数。

5.如权利要求1所述的一种基于双边锁相的自动离网转并网相位追踪方法，其特征在于，步骤2中，用外电网的锁相角对储能系统的输出电压进行外电网锁相角同步旋转坐标变换时，先对储能系统的输出电压进行Clark变换后，再用外电网的锁相角θ_p对储能系统的输出电压进行外电网锁相角同步旋转坐标变换。

6.如权利要求5所述的一种基于双边锁相的自动离网转并网相位追踪方法，其特征在于，步骤2中，所述用外电网的锁相角θ_p对储能系统的输出电压进行外电网锁相角同步旋转坐标变换如下式所示：

式中，U_m为储能系统的输出侧相电压幅值，U_d为储能系统输出电压的电压有功分量，U_q为储能系统输出电压的电压无功分量。

7.如权利要求1所述的一种基于双边锁相的自动离网转并网相位追踪方法，其特征在于，步骤3中，采用下式对电压无功分量U_q进行闭环控制，使得电压无功分量U_q为0，进而得到储能系统的输出侧和外电网侧的角频率差Δω：

式中，是一阶惯性滤波，其中，τ表示时间常数，S表示拉普拉斯算子；是PI控制的传递函数，其中，K_p表示比例系数，K_i表示积分系数。