[發明專利]一種利用PMU輔助的并網/孤島無縫切換方法在審

申請號：	202010830624.1	申請日：	2020-08-18
公開（公告）號：	CN111969651A	公開（公告）日：	2020-11-20
發明（設計）人：	畢永健;趙艷雷;徐丙垠;劉玥妤;路茂增	申請（專利權）人：	山東理工大學
主分類號：	H02J3/38	分類號：	H02J3/38;H02J3/14
代理公司：	淄博匯川知識產權代理有限公司 37295	代理人：	李時云
地址：	255000 山東省淄博***	國省代碼：	山東;37
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種利用 pmu 輔助并網孤島無縫切換方法
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【說明書】：

本發明提出一種基于PMU的同步定頻微電網的并網/孤島無縫切換方法。對于瞬間操作、高可靠性切換要求的電力系統來說，現有的微電網并網/孤島運行模式轉換控制方法依然存在一些不足，主要有普遍存在著切換算法復雜、切換速度慢、動態性能不佳、難以有效避免相角跳變和沖擊電流等問題。本發明利用PMU的測得的相角參數和同步時鐘信號，提高微電網系統各分布式電源工作的一致性，在窄帶寬的低速通信配合下，實現并網/孤島無縫切換技術。基于此，本發明具有快速檢測孤島的產生，并防止在切換過程中造成電流沖擊的問題。

技術領域

本發明涉及微電網控制系統領域，具體為一種利用PMU輔助的并網/孤島無縫切換方法。

背景技術

微電網是分布式能源投入運行的方式之一，是現代配電網的重要組成部分，微電網與大電網結合是未來電力系統運行的發展方向。微電網的并網運行占據微電網運行的絕大多數時間，在大電網故障或者微電網脫離大電網時，微電網通過分布式可再生能源的能源輸入，以孤島模式運行，可以保證用戶的可靠供電。若大電網故障恢復或需要微電網并入大電網時，微電網需要再次并入大電網。而在微電網的并網運行和孤島運行兩種模式的切換中，受投資與運營成本的限制，往往缺少良好的高速通信條件，也不具備完善的運行監控與能量管理系統，獨立運行的微電網無法照搬大電網的并網接入方法。隨著同步相量測量裝置(PMU)在配電網中的運用和普及，為微電網的并網/孤島模式切換提供了新思路。利用PMU提供的1PPS信號和電壓、電流在同步坐標下的相量，使微電網系統在孤島模式時以同步定頻控制方式運行。并且在孤島至并網狀態的切換過中，利用PMU提供的信息量進行輔助判斷。當前微電網研究的一個趨勢，就是突破傳統大電網的運行控制策略思維，充分利用電力電子器件和相關控制的靈活性，提出適合微電網并網/孤島運行的雙模式的運行控制方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供了具有快速檢測孤島狀態，保持微電網系統穩定的一種利用PMU輔助的并網/孤島無縫切換方法。

本發明要解決的技術問題的技術方案是：一種利用PMU輔助的并網/孤島無縫切換方法，其特征在于包括以下步驟：

微電網并網狀態下，檢測到產生孤島或接收到切換為孤島運行的指令時：

A、微電網中逆變器輸出的有功功率小于微電網本地負荷消耗的有功功率時，切除微電網本地負荷中的次要負荷；

B、保持微電網系統中逆變器的相角統一；

C、通過并網/孤島雙模式切換控制系統抑制在切換過程中產生的電流沖擊。

更好的，檢測產生孤島的方法為：

步驟S1、實時采集逆變器輸出端電壓的頻率并對頻率偏差進行積分fd；同時，實時采集逆變器輸出端電壓的相角并對相角偏差進行積分為θd；

步驟S2、將常規頻率偏移法對應的閾值檢測時間均勻劃分為t個區間時段，并對每個時段分別設定相應的頻率判斷閾值fi和相角偏差判斷閾值θi,其中i＝1,2,…t；

步驟S3、將區間時段內頻率偏差積分fd和相角偏差積分θd分別與該區間時段的頻率判斷閾值fi和相角偏差判斷閾值θi進行比較：

如果檢測到頻率偏差積分fd和相角偏差積分θd都超過了設定的閾值，則判定微電網系統變為孤島運行狀態；