[發(fā)明專利]一種風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的并離網(wǎng)平滑切換控制方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210585036.5
• 申請(qǐng)日: 2022-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115065090A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王一凡;趙俊平;丁佳飛;王雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇益邦電力科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/32;H02J7/35;H02J7/34;H02M3/04;H02M7/44;H02M7/04
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 上官鳳棲

1.一種風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的并離網(wǎng)平滑切換控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：建立光伏電池、風(fēng)機(jī)和儲(chǔ)能部分的模型；

步驟2：對(duì)步驟1的光伏電池和風(fēng)機(jī)的模型使用電力電子變換，輸出穩(wěn)定的直流電；

步驟3：將各模型生成的直流電進(jìn)行逆變，生成三相交流電；

步驟4：將步驟3中生成的三相交流電與電網(wǎng)母線進(jìn)行并聯(lián)入網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)同步環(huán)節(jié)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的并離網(wǎng)平滑切換控制方法，其特征在于：所述步驟1中，采用如下的C₁、C₂參數(shù)模型來(lái)構(gòu)建光伏發(fā)電系統(tǒng)：

其中，I表示光伏電池輸出電流，V_R表示電阻電壓，C₁、C₂的表達(dá)式如下：

其中，I_scref表示短路電流參考值，V_ocref表示開(kāi)路電壓參考值，I_mref表示最大電流參考值，V_mref表示最大電壓參考值，S表示光照強(qiáng)度，S_ref表示光照強(qiáng)度參考值，ΔS表示光照強(qiáng)度變化，ΔT表示時(shí)間變化，a、b、c為常數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的并離網(wǎng)平滑切換控制方法，其特征在于：所述步驟1中，風(fēng)機(jī)采用永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)的輸出功率P_m和輸出轉(zhuǎn)矩T_m如下：

其中，C_p(λ，β)和C_T(λ，β)分別表示風(fēng)力機(jī)的功率系數(shù)和轉(zhuǎn)矩系數(shù)，C_p和C_T是風(fēng)力機(jī)的葉尖速比λ與槳距角β的函數(shù)，ρ為空氣密度，A為風(fēng)力機(jī)葉片的掃略面積，v為風(fēng)速，ω_m為風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速，R是風(fēng)輪葉片的半徑。

4.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的并離網(wǎng)平滑切換控制方法，其特征在于：所述步驟1中，儲(chǔ)能部分使用800V的直流電源。

5.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的并離網(wǎng)平滑切換控制方法，其特征在于：所述步驟2中，采用Boost升壓電路，將光伏電池和風(fēng)機(jī)的模型經(jīng)整流后得到的直流電升壓；采用MPPT控制方法控制光伏電池和風(fēng)機(jī)。

6.如權(quán)利要求4所述的一種風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的并離網(wǎng)平滑切換控制方法，其特征在于：所述MPPT控制方法為擾動(dòng)觀察法。

7.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的并離網(wǎng)平滑切換控制方法，其特征在于：所述步驟3中，采用下垂控制對(duì)儲(chǔ)能部分的儲(chǔ)能逆變器進(jìn)行控制。

8.如權(quán)利要求7所述的一種風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的并離網(wǎng)平滑切換控制方法，其特征在于：所述步驟4中，微電網(wǎng)的運(yùn)行方式是在孤島和并網(wǎng)之間切換，對(duì)孤島向并網(wǎng)轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，采用基于單鎖相環(huán)的方法，建立微電網(wǎng)的并網(wǎng)預(yù)同步環(huán)節(jié)，具體如下：

用鎖相環(huán)得到光伏電池、風(fēng)機(jī)和儲(chǔ)能部分的各逆變器輸出電壓的相角θ，以逆變器輸出電壓u的方向?yàn)閐軸，以電網(wǎng)電壓u_g作dq變換，則u_gd會(huì)落在d軸上，u_gq垂直于d軸，落到q軸上；其中，u_gd和u_gq分別是電網(wǎng)電壓的直軸分量以及交軸分量；

調(diào)節(jié)u_gq逐漸趨于0，使得u_g逐漸向d軸靠近，當(dāng)u_gq為0時(shí)，u_g和u完全重合，將頻率差值Δf加到下垂控制部分，進(jìn)而控制電壓輸出的相角。

9.一種風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的并離網(wǎng)平滑切換控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

模型建立模塊，用于建立光伏電池、風(fēng)機(jī)和儲(chǔ)能部分的模型；

電力電子變換模塊，用于對(duì)光伏電池和風(fēng)機(jī)的模型使用電力電子變換，輸出穩(wěn)定的直流電；

逆變模塊，用于將各模型生成的直流電進(jìn)行逆變，生成三相交流電；

預(yù)同步模塊，用于將生成的三相交流電與電網(wǎng)母線進(jìn)行并聯(lián)入網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)同步環(huán)節(jié)。