[發明專利]一種換流器孤島轉聯網控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202210408295.0
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114744682A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 孫攀磊;李泰;荊雪記;魯慶華;申帥華;彭忠;肖龍;李艷梅;蘇進國;張艷浩;胡永昌;李玉龍;程曉磊;曹清易
• 申請（專利權）人: 許繼電氣股份有限公司;許繼集團有限公司
• 主分類號: H02J3/42
• 分類號: H02J3/42;H02J3/44
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 張吉和

本發明實施例涉及一種換流器孤島轉聯網控制方法及裝置，該方法包括步驟：根據準同期投入指令，投入頻率同步控制及幅值調整控制，拉動孤島微網頻率及幅值向電網逼近；孤島微網與電網角速度差滿足合閘要求時，投入相位追蹤控制；當孤島微網與電網角速度差大于設定值時，則控制第二使能信號無效，退出相位追蹤控制；斷路器兩側各電參數均滿足條件時，生成并網斷路器合閘允許信號，閉合并網斷路器。本發明實施例將并網的相位同步拆分成頻率同步和相位追蹤兩個階段，以先同步頻率再追蹤相位的方式，降低了相位同步的難度，減少了調節過程中對系統的擾動；通過參考值的相加及退出時的平滑操作，過程中無模式切換，不會造成系統的階躍和沖擊。

技術領域

本發明實施例涉及可再生能源控制技術領域，尤其涉及一種換流器孤島轉聯網控制方法及裝置。

背景技術

近年來，隨著經濟的快速發展，用電總負荷連年升高。在碳中和的背景下，大力發展清潔能源建設，是目前電力行業發展的一個重要方向。風力、光伏等可再生能源發電比例的升高，對于電網系統的穩定產生了新的挑戰。風能及光伏資源受天氣及時間因素影響，具有隨機性，對電網的電壓及頻率穩定性、電能質量等具有多方面的不良影響，降低了電網的系統慣性，弱化了電網抗干擾能力，影響電網的安全穩定運行。

將傳統的同步發電機的特性運用到新能源并網控制中，從而催生出虛擬同步控制技術，能夠使新能源發電系統具有一定的系統慣性，實現一次調頻功能，對電網頻率及電壓提供必要的支撐作用，能夠減少區域供電對傳統火力發電的依賴。虛擬同步控制的應用，增強了用戶側微網運行的穩定性，提高了電網運行的靈活性，降低區域電網的耦合，為實現系統孤島及聯網運行的快速切換奠定了基礎。

現有技術中通常采用斷路器同期合閘進行并網的策略，該策略要求斷路器具有同期合閘功能，客觀上增加了一次設備的成本，此外通過調整電網與系統頻率差時，大的頻率差會造成相角差變化較快，對于斷路器的同期合閘能力要求較高，且合閘時會造成一定程度的沖擊，頻率差過小會造成同步時間較長。并且現有的虛擬同步控制主動準同期控制策略，利用同期合閘時進行控制模式切換，切換過程會造成必定對系統造成一定程度的沖擊。由于相位超前或滯后，只是相對的概念，超前30度也可稱為滯后330度，與頻率的大小無對應的關系，利用PI輸出調節頻率的方式，在頻率差較大時，調節過程中，相角差變化過快，極易引起換流器輸出頻率的振蕩，PI參數無法適應不同的頻率差范圍。

發明內容

基于現有技術的上述情況，本發明實施例的目的在于提供一種換流器孤島轉聯網控制方法及裝置，解決了現有技術孤島轉并網控制策略中對斷路器同期合閘功能的依賴，以及現有準同期功能中模式切換的沖擊問題，提高準同期控制的速度及準確性。

為達到上述目的，根據本發明實施例的一個方面，提供了一種換流器孤島轉聯網控制方法，包括步驟：

S1、根據準同期投入指令生成第一使能信號，投入頻率同步控制及幅值調整控制，拉動孤島微網頻率及幅值向電網逼近；

S2、孤島微網與電網角速度差滿足合閘要求時，生成第二使能信號，投入相位追蹤控制；

S3、在相位追蹤控制下，當孤島微網與電網角速度差大于設定值時，則控制第二使能信號無效，退出相位追蹤控制，跳轉至步驟S1的頻率同步控制；否則執行步驟S4；

S4、斷路器兩側各電參數均滿足條件時，生成并網斷路器合閘允許信號；

S5、根據并網斷路器合閘允許信號，閉合并網斷路器，同時發送斷路器合位狀態。

進一步的，所述頻率同步控制包括：

對孤島微網角速度ω_s與電網角速度ω_g的差值進行PI調節，輸出有功功率參考補償P_delta。

進一步的，所述步驟S2中，孤島微網與電網角速度差滿足合閘要求時，將所述頻率同步控制中PI調節的輸入置0并鎖存該PI調節的輸出。