[發明專利]一種多變流器并聯的頻率控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201811383907.5
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109687505B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 肖飛;王林;黃輝;曹建博;唐啟迪
• 申請（專利權）人: 西安許繼電力電子技術有限公司;許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/14;H02M7/00;H02J3/01
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 吳敏

本發明涉及一種多變流器并聯的頻率控制方法及裝置，屬于微電網控制技術領域，通過控制主變流器工作在定頻控制模式、從變流器工作在頻率偏差控制模式，當負荷未超出主變流器的額定容量時不投入從變流器，而是處于熱備用狀態，當負荷超出主變流器的額定容量，使微電網系統的頻率發生偏移時投入從變流器，實現了多變流器并聯的微電網系統的頻率穩定控制，同時，可減少變流器低效、高諧波的輕載運行工況，提升微電網系統的運行效率和電能質量。

技術領域

本發明屬于微電網控制技術領域，具體涉及一種多變流器并聯的頻率控制方法及裝置。

背景技術

微電網有助于提高配電系統對分布式電源的接納能力，優化配電網運行方式；在電網故障時，可保證關鍵負荷供電；可提高供電可靠性可用于解決偏遠地區、海島和荒漠中用戶的供電問題，因具備多方面的優點，微電網的發展受到了高度重視。

對于交流的微電網系統(包括1臺主變流器和N臺從變流器，N≥1)，頻率穩定是系統可靠運行的必要條件。對于多變流器并聯的微電網系統，無互聯線的頻率控制是研究熱點，同時也是技術難點，最常見的是采用有功-頻率下垂控制：系統中參與頻率控制的變流器根據下垂曲線和檢測的頻率自適應調整輸出功率，控制頻率的同時實現各變流器的功率均分。例如，公布號為CN107346896A的中國專利申請提出了“一種光儲微電網系統儲能變流器主從并聯控制方法”，該控制方法在控制時是將所有變流器的功率均分，即所有變流器均處于投入運行狀態，當負荷較小時，將導致變流器處于低效、高諧波的輕載運行工況，對微電網的運行效率和電能質量產生不利影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種多變流器并聯的頻率控制方法及裝置，以解決目前多變流器的微電網系統中各變流器處于低效、高諧波的運行工況導致微電網的運行效率低、電能質量差的問題。

為解決上述技術問題，本發明提出一種多變流器并聯的頻率控制方法，包括以下步驟：

1)控制并聯設置的至少兩個變流器中的主變流器工作在定頻控制模式、從變流器工作在頻率偏差控制模式；

2)當負荷未超出主變流器的額定容量時，控制從變流器不投入運行，處于熱備用狀態；

3)當負荷超出主變流器的額定容量導致微電網系統的頻率發生偏移時，控制從變流器投入運行。

為解決上述技術問題，本發明還提出一種多變流器并聯的頻率控制裝置，包括存儲器和處理器，以及存儲在存儲器上并在處理器上運行的計算機程序，處理器與存儲器相耦合，處理器執行計算機程序時實現以上步驟1)、步驟2)和步驟3)。

本發明通過控制主變流器工作在定頻控制模式、從變流器工作在頻率偏差控制模式，當負荷未超出主變流器的額定容量時不投入從變流器，而是處于熱備用狀態，當負荷超出主變流器的額定容量，使微電網系統的頻率發生偏移時投入從變流器，實現了多變流器并聯的微電網系統的頻率穩定控制，同時，可減少變流器低效、高諧波的輕載運行工況，提升微電網系統的運行效率和電能質量。

為提升微電網系統的運行效率和電能質量，步驟1)中，分級設置各從變流器工作在頻率偏差控制模式中的目標頻率，各目標頻率均在微電網系統的頻率允許運行范圍內；步驟3)中根據微電網系統的頻率偏移程度控制從變流器逐級投入運行。

為提升微電網系統的運行效率，當負荷恢復至主變流器的額定容量以下時，控制投入運行的各從變流器逐級退出運行。

為保證微電網系統的頻率穩定控制，上述定頻控制模式的目標頻率為微電網系統的額定頻率。

為達到主變流器的控制目的，上述定頻控制模式包括：

采用PI控制器對頻率進行閉環控制，PI控制器的輸出作為主變流器的輸出功率目標值，主變流器的輸出功率目標值不超過主變流器的額定容量。

為達到從變流器的控制目的，上述頻率偏差控制模式包括：