[發(fā)明專利]一種儲(chǔ)能微電網(wǎng)并離網(wǎng)無(wú)縫切換裝置、方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110095727.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN112701731A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐杰彥;王鶴;柴寶雙;洪瑞新;劉曉琳;王碧石;湯江暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)（北京）綜合能源規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 北京化育知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11833
• 代理人: 涂琪順

本發(fā)明涉及一種儲(chǔ)能微電網(wǎng)并離網(wǎng)無(wú)縫切換裝置、方法及系統(tǒng)。本發(fā)明采用無(wú)縫切換方式，即離網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)、計(jì)劃性離網(wǎng)和非計(jì)劃性離網(wǎng)均實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換。無(wú)縫切換是指并離網(wǎng)切換的過(guò)程中微電網(wǎng)電壓、頻率在微電網(wǎng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，微電網(wǎng)內(nèi)各母線電壓偏差不大于額定電壓，頻率偏差不大于規(guī)定值，微電網(wǎng)即可安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證對(duì)重要敏感負(fù)荷的不間斷供電，提高用戶供電的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電網(wǎng)并離網(wǎng)無(wú)縫切換領(lǐng)域，特別是涉及一種儲(chǔ)能微電網(wǎng)并離網(wǎng)無(wú)縫切換裝置、方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

微電網(wǎng)系統(tǒng)是在分布式光伏、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、各類負(fù)荷等電氣單元的基礎(chǔ)上而構(gòu)建的一套系統(tǒng)。微電網(wǎng)從并網(wǎng)模式切換到離網(wǎng)運(yùn)行模式，以及從離網(wǎng)運(yùn)行模式切換到并網(wǎng)模式，可以采用無(wú)縫切換和短時(shí)有縫切換兩種方案。

對(duì)于允許短時(shí)停電的有縫切換方案，當(dāng)外部電網(wǎng)故障時(shí)，微電網(wǎng)內(nèi)的分布式電源首先斷電；然后微電網(wǎng)與外部電網(wǎng)的并網(wǎng)開關(guān)打開，微電網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷短時(shí)停電；當(dāng)確認(rèn)微電網(wǎng)與外部并網(wǎng)開關(guān)打開后，微電網(wǎng)內(nèi)主電源切換控制模式，重新建立微電網(wǎng)的電壓和頻率，微電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行。微電網(wǎng)從獨(dú)立運(yùn)行切換到并網(wǎng)的判據(jù)是檢測(cè)到外部電網(wǎng)恢復(fù)正常，微電網(wǎng)內(nèi)的主電源首先退出運(yùn)行，微電網(wǎng)失壓，負(fù)荷短時(shí)斷電，其它分布式電源在檢測(cè)到并網(wǎng)點(diǎn)失壓后退出運(yùn)行，然后閉合微電網(wǎng)并網(wǎng)開關(guān)，負(fù)荷恢復(fù)供電，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間間隔后，微電網(wǎng)內(nèi)的所有分布式電源重新并網(wǎng)。

目前隨著技術(shù)的發(fā)展，微電網(wǎng)的離網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)和計(jì)劃性離網(wǎng)均已能實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換，通過(guò)主電源與并網(wǎng)接口裝置的相互配合來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而可以對(duì)主電源從PQ模式切換到V/f模式的時(shí)間以及微電網(wǎng)并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)的開斷時(shí)間都沒有特殊的要求。無(wú)縫切換，供電可靠性高，在外部電網(wǎng)故障時(shí)，仍可以維持微電網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷不斷電，但對(duì)微電網(wǎng)控制要求較高。對(duì)于采用主從控制策略的微電網(wǎng)，要求主電源能夠快速?gòu)牟⒕W(wǎng)控制模式切換到獨(dú)立控制模式，且同時(shí)需要能夠快速將微電網(wǎng)與主電網(wǎng)的并網(wǎng)開關(guān)解列。

但是非計(jì)劃性離網(wǎng)時(shí)，由于在孤島運(yùn)行時(shí)輸出電壓幅值、頻率與額定值存在偏差，此時(shí)不允許直接并網(wǎng)操作，需要采用鎖相環(huán)技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)同期控制。由于鎖相環(huán)、電力系統(tǒng)都具有非線性，因此很難通過(guò)調(diào)整鎖相環(huán)的控制參數(shù)達(dá)到滿意的動(dòng)態(tài)性能，鎖相環(huán)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)慢會(huì)影響到系統(tǒng)的控制效果，降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性；尤其是在弱電網(wǎng)的情況下電網(wǎng)中存在大量高次諧波，影響了鎖相環(huán)的鎖相精度，影響準(zhǔn)同期控制效果，甚至可能會(huì)造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種儲(chǔ)能微電網(wǎng)并離網(wǎng)無(wú)縫切換裝置、方法及系統(tǒng)，能夠解決離網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)、計(jì)劃性離網(wǎng)和非計(jì)劃性離網(wǎng)不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種儲(chǔ)能微電網(wǎng)并離網(wǎng)無(wú)縫切換裝置包括與主電源、微電網(wǎng)電連接的運(yùn)行控制器、并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)、并網(wǎng)接口裝置、穩(wěn)定控制裝置和儲(chǔ)能PCS，其中，

運(yùn)行控制器用于接受、翻譯并執(zhí)行控制命令，完成對(duì)主、微電網(wǎng)的運(yùn)行控制；

并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)位于主、微電網(wǎng)之間；

并網(wǎng)接口裝置用于控制并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)的分/合閘；

穩(wěn)定控制裝置用于微電網(wǎng)與主網(wǎng)的隔離；

儲(chǔ)能PCS用于運(yùn)行模式的切換，以及檢測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)兩側(cè)電壓并進(jìn)行調(diào)同期。

一種儲(chǔ)能微電網(wǎng)并離網(wǎng)無(wú)縫切換方法包括：

計(jì)劃性離網(wǎng)模式：

步驟11：運(yùn)行控制器接收計(jì)劃性離網(wǎng)指令；

步驟12：檢測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)、主網(wǎng)和微網(wǎng)的狀態(tài)；

步驟13：運(yùn)行控制器分別給并網(wǎng)接口裝置下達(dá)計(jì)劃劃性離網(wǎng)指令，給儲(chǔ)能PCS下達(dá)模式切換指令；

步驟14：并網(wǎng)接口裝置控制并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)分閘，儲(chǔ)能PCS由PQ運(yùn)行模式切換到V/f運(yùn)行模式；