[發明專利]一種微網變流器離網轉并網的鎖相方法

在審

• 申請號: 201610029859.4
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105576707A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 黃輝;李國棟;張海龍;王林;陳培育;肖飛;曹建博;王旭東
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司;西安許繼電力電子技術有限公司;國網天津市電力公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/42
• 分類號: H02J3/42
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

技術領域

本發明涉及微網逆變器控制領域，尤其涉及一種微網變流器在離網轉并網 時平滑切換的鎖相方法。

背景技術

隨著世界能源危機與環境污染問題的日益加劇，以及傳統大電網問題的不 斷暴露，各國紛紛將目光投向更加環保、可靠的分布式發電技術。微網是近年 來在分布式發電基礎上提出的一種更加先進、靈活的新型供電方式，是一個將 光伏、風電等分布式電源、儲能裝置、電力電子設備、本地負荷以及監控保護 裝置融合而成的小型智能發配電系統。微網既可以與外部大電網并網運行，也 可以離網孤島運行，單獨的為本地負荷供電，從而具有更高的供電安全性和可 靠性。

在微網中，一般會采用一臺容量較大的與儲能裝置相連的變流器作為組網 電源。在并網時，該變流器運行于P/Q模式，直接控制并網電流；在離網時， 該變流器運行于V/F模式，為其他分布式電源提供電壓和頻率基準。

在并網模式下，三相變流器采用常規軟鎖相方法，如圖1所示，即可鎖定 電網相位，實現并網運行；在離網模式下，并網變流器需自主生成基準相位。 在離網轉并網運行時，相位需從電網相位平滑切換到變流器自主相位，不能引 起相位突變。在離網轉并網運行時，由于變流器自主相位與電網電壓間存在相 位差，故需實現變流器相位跟蹤上電網相位，當兩者相同后，方可合上并網開 關，實現離網模式到并網模式的無縫切換。

國標GB/T15945-2008《電能質量電力系統頻率偏差》中規定電力系統正 常運行條件下頻率偏差限值為±0.2Hz。當系統容量較小時，偏差限值可以放 寬到±0.5Hz。故在并網、離網模式相互切換時，需確保變流器輸出頻率不能 超過國標的要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種微網變流器離網轉并網的鎖相方法，用以解決現 有技術中在微電網實現離網轉并網時相位不同步的問題。

為實現上述目的，本發明的方案包括：

一種微網變流器離網轉并網的鎖相方法，在進行離網到并網轉換時首先進 行相位預同步，所述相位預同步的過程是從變流器輸出的三相電壓U_{abc_converter}經 過CLARK變換后用反饋的電網電壓相位θ_g進行PARK變換，輸出環路濾波器 后經過壓控震蕩器環節后得到θ_c。

進一步的，所述PARK變換后輸出的是q軸上的值。

優選的，所述電壓進行的比例積分變換為限幅比例積分變換。

優選的，所述限幅比例積分變換所限的幅值為[-π，π]。

一種微網變流器離網轉并網的鎖相裝置，包括預同步模塊，用于在進行離 網到并網轉換時首先進行相位預同步，所述相位預同步的過程是從變流器輸出 的三相電壓U_{abc_converter}經過CLARK變換后用反饋的電網電壓相位θ_g進行PARK 變換，輸出經過環路濾波器后經過壓控震蕩器環節后得到θ_c。

進一步的，所述預同步模塊中PARK變換后輸出的是q軸上的值。

優選的，所述預同步模塊中電壓環路濾波器為限幅比例積分變換。

優選的，所述預同步模塊中限幅比例積分變換所限的幅值為[-π，π]。

本發明提供的一種微網變流器離網轉并網的鎖相方法，在從離網模式向并 網模式切換時，增加相位預同步模塊，從而能夠跟蹤上電網相位。

在相位預同步過程中，對模塊輸出進行限幅，通過限幅值使得變流器輸出 電壓的頻率能夠滿足國標要求，不會對負載造成危害。

附圖說明

圖1是三相并網變流器軟件鎖相方法；

圖2是本發明微網變流器并離網切換鎖相方法。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。