一种基于三相独立调节的微电网快速并网方法技术

本发明专利技术提供了一种基于三相独立调节的微电网快速并网方法，包括步骤1：微电网与配电网的并网保护控制器将采集到的配电网侧的三相电压值和并网断路器的状态信号发送到微电网侧的主电源控制器；步骤2：主电源控制器采用PI控制算法分别调整微电网侧每相的有功功率、无功功率和电压参数；步骤3：主电源控制器对配电网侧和微电网侧的电压参数进行实时比较，若比较结果满足电网的同期合闸判断条件，则向并网断路器发送合闸指令。与现有技术相比，本发明专利技术提供的一种基于三相独立调节的微电网快速并网方法，通过主电源控制器的快速调节，使配电网侧和微电网侧的三相电压幅值、频率、相位都满足同期并网的条件，保证微电网可靠、平稳的并入大电网。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微电网并网方法，具体涉及一种基于三相独立调节的微电网快速 并网方法。 -种基于三相独立调节的微电网快速并网方法
技术介绍
配电网具有固定的单向潮流模式，不需要进行同期并网控制，然而随着分布式发 电的大量接入，传统配电网已经改为有源配电网。在有源配电网中，分布电源构成微电网， 当微电网重新并入电网时需要同期判断，以防止非同期合闸引起电力设备损坏。 对电网的同期并列包括频率差、电压差和相角差三个要素。在并网过程中出现电 压差将导致无功性质的冲击，频率差将导致有功性质的冲击，相角差则同时包含有功性质 和无功性质的冲击。电网间同期并列应遵循以下基本原则： ①：并网断路器合闸时，冲击电流应尽可能小；各电网中的发电机组的冲击电流 不应超过规定的允许值； ②：两电网并网后，各电网中的发电机组应能迅速进入同步运行状态，暂态过程要 短，以减小对电力系统的扰动。 同期控制的微电网区别于大电网的特殊性包括： ①：低压配电网普遍存在三相电压不平衡，因此某一相达到同期标准，不代表三相 都在同期标准要求之内； ②：在公共节点（Point of Common Coupling, PCC)上，微电网输出的频率、电压幅 值和相位需要满足其相应的指标要求才可以并入系统。 ③：微电网运行在独立供电模式下时，微电网系统抗扰动能力弱，尤其电力电子变 换器作为主电源时，若经受较大冲击，电力电子变换器的自保护措施将直接导致整个微电 网系统失电。 因此，需要提供一种微电网快速并网方法使得微电网的同期控制能够更加快速、 准确，以将冲击减到最小，确保微电网内的供电可靠性。
技术实现思路
为了满足现有技术的需要，本专利技术提供了一种基于三相独立调节的微电网快速并 网方法，所述方法用远程监控系统实时采集并网断路器的状态信号并依据所述状态信号下 发并网指令；所述状态信号包括合闸状态和开闸状态；所述方法包括： 步骤1 :微电网与配电网的并网保护控制器采集配电网侧的三相电压参数； 步骤2 :微电网侧的主电源控制器依据所述三相电压参数调节微电网侧的三相电 压参数；以及 步骤3 :所述并网保护控制器依据所述配电网侧和微电网侧的三相电压参数进行 微电网与配电网的同期合闸判断，若符合同期合闸判断条件，则控制所述并网断路器合闸 实现并网。 优选的，所述步骤2中主电源控制器采用PI控制算法调整微电网侧各相的有功功 率、无功功率和电压参数； 优选的，所述步骤3中并网保护控制器实时比较配电网侧和微电网侧的三相电压 参数，若比较结果满足电网的同期合闸判断条件，则向并网断路器发送合闸指令，从而实现 微电网无缝并入配电网； 优选的，所述主电源控制器包括控制模块、开入开出模块、信号采样模块和通信模 块； 优选的，所述信号采样模块，用于将配电网侧的三相电压参数和电流信号发送到 所述控制模块； 所述控制模块包括FPGA电路和双DSP电路；所述控制模块依据所述三相电压参数 和电流信号调整微电网侧的三相电压参数； 所述双DSP电路对配电网侧的三相电压参数、电流信号和微电网侧的三相电压参 数进行PI反馈控制计算，得到新的微电网侧的三相电压参数； 所述FPGA电路对所述双DSP电路发送的输出信号进行信号转换后向所述微电网 侧的逆变器发送驱动信号，从而调整微电网侧的三相电压参数； 所述开入开出模块，依据所述控制模块发送的开关量信号接收所述并网保护控制 器传送的并网指令；所述并网指令为远程监控系统向所述并网保护控制器下发的并网指 令； 所述通信模块包括三路485通信单元和一路以太网通信单元；所述485通信单元 分别用于主电源控制器与电池管理系统、就地控制单元和并网保护控制器进行通信；所述 以太网通信单元，用于主电源控制器与远程监控系统进行通信； 优选的，所述并网保护控制器包括DSP控制模块、开入开出模块、信号采样模块和 通信模块； 优选的，所述信号采样模块，用于将微电网侧的三相电压参数和配电网的三相电 压参数发送到所述DSP控制模块； 所述DSP控制模块，对微电网侧的三相电压参数和配电网的三相电压参数进行比 较，若满足同期合闸判断条件则向所述开入开出模块发送合闸指令； 所述开入开出模块，依据所述合闸指令控制并网断路器闭合； 所述通信模块包括三路485通信单元和一路以太网通信单元；所述485通信单元 分别用于并网保护控制器与电池管理系统、就地控制单元和并网保护控制器进行通信；所 述以太网通信单元，用于并网保护控制器与远程监控系统进行通信； 优选的，所述同期合闸判断条件包括： 频率指标Ifl-f2|彡0. 2%，其中，n、f2分别为微电网侧频率和配电网侧频率； 相角指标| Φ1-Φ2|彡5°，其中Φ1、Φ2分别为微电网侧相角和配电网侧相角； 相电压幅值指标|Usi-Ui|彡±0. 5%，其中i为a、b、c三相，Usi为配电网侧相 电压，Ui为微电网侧相电压。 与最接近的现有技术相比，本专利技术的优异效果是： 1、本专利技术技术方案中，采用并网保护控制器可以快速准确的进行故障的判断和隔 离，同时集成同期并网的功能； 2、本专利技术技术方案中，采用主电源控制器的能够快速调节微电网的电压幅值和频 率，以达到微电网快速同期并网的功能； 3、本专利技术技术方案中，利用快速PI控制算法分别调整微电网侧每相的有功功率 和无功功率，能够快速调节微电网的电压幅值和频率； 4、本专利技术技术方案中，同期判断模块采用三相独立的同期合闸判断条件，根据配 电网侧的电压不平衡的条件，快速调节微电网侧的电压幅值和频率，以达到微电网的平滑 并网，减少并网同期过程的冲击电流； 5、本专利技术提供的通过微电网内的 主电源控制器快速调节，使配电网侧和微电网侧的三相电压幅值、频率、相位都满足同期并 网的条件，从而快速、准确的进行同期合闸，保证微电网可靠、平稳的并入大电网。 【附图说明】 下面结合附图对本专利技术进一步说明。 图1是：本专利技术实施例中基于三相独立调节的微电网快速并网方法示意图； 图2是：本专利技术实施例中主电源控制器的结构图； 图3是：本专利技术实施例中并网保护控制器的结构图； 图4是：本专利技术实施例中某海岛储能微电网控制结构图。 【具体实施方式】 下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。 本专利技术提供了一种微电网快速并网方法使得微电网的同期控制能够更加快速、准 确，尽可能的将冲击减到最小，提高微电网内的供电可靠性，具体步骤包括： 远程监控系统依据并网断路器的状态信号向微电网与配电网的并网保护控制器 下发并网指令后，并网保护控制器开始进行并网动作；该状态信号包括合闸状态和分闸状 态，若为分闸状态，远程监控系统的工作人员依据工况要求下发并网指令； (1)并网保护控制器实时采集配电网侧的三相电压参数和并网断路器的状态信 号，并将每相的电压参数发送到微电网侧的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于三相独立调节的微电网快速并网方法，所述方法用远程监控系统实时采集并网断路器的状态信号并依据所述状态信号下发并网指令；所述状态信号包括合闸状态和开闸状态；其特征在于，所述方法包括：步骤1：微电网与配电网的并网保护控制器采集配电网侧的三相电压参数；步骤2：微电网侧的主电源控制器依据所述三相电压参数调节微电网侧的三相电压参数；以及步骤3：所述并网保护控制器依据所述配电网侧和微电网侧的三相电压参数进行微电网与配电网的同期合闸判断，若符合同期合闸判断条件，则控制所述并网断路器合闸实现并网。

【技术特征摘要】
1. 一种基于三相独立调节的微电网快速并网方法，所述方法用远程监控系统实时采集 并网断路器的状态信号并依据所述状态信号下发并网指令；所述状态信号包括合闸状态和 开闸状态；其特征在于，所述方法包括： 步骤1 :微电网与配电网的并网保护控制器采集配电网侧的三相电压参数； 步骤2 :微电网侧的主电源控制器依据所述三相电压参数调节微电网侧的三相电压参 数；以及 步骤3 :所述并网保护控制器依据所述配电网侧和微电网侧的三相电压参数进行微电 网与配电网的同期合闸判断，若符合同期合闸判断条件，则控制所述并网断路器合闸实现 并网。2. 如权利要求1所述的一种基于三相独立调节的微电网快速并网方法，其特征在于， 所述步骤2中主电源控制器采用PI控制算法调整微电网侧各相的有功功率、无功功率和电 压参数。3. 如权利要求1所述的一种基于三相独立调节的微电网快速并网方法，其特征在于， 所述步骤3中并网保护控制器实时比较配电网侧和微电网侧的三相电压参数，若比较结果 满足电网的同期合闸判断条件，则向并网断路器发送合闸指令，从而实现微电网无缝并入 配电网。4. 如权利要求1所述的一种基于三相独立调节的微电网快速并网方法，其特征在于， 所述主电源控制器包括控制模块、开入开出模块、信号采样模块和通信模块。5. 如权利要求4所述的一种基于三相独立调节的微电网快速并网方法，其特征在于， 所述信号采样模块，用于将配电网侧的三相电压参数和电流信号发送到所述控制模块； 所述控制模块包括FPGA电路和双DSP电路；所述控制模块依据所述三相电压参数和电 流信号调整微电网侧的三相电压参数； 所述双DSP电路对配电网侧的三相电压参数、电流信号和微电网侧的三相电压参数进 行PI反馈控制计算，得到新的微电网侧的三相电压参数； 所述FPGA电路对所述双DSP电路发送的输出信号进行信号转换后向所述微电网...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶以彬，丁杰，吴福保，杨波，陈彬，李官军，郑高，桑丙玉，王德顺，赫卫国，胡金杭，冯鑫振，刘欢，俞斌，鄢盛驰，曹远志，周晨，余豪杰，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，国网福建省电力有限公司，国网福建省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11