离网转并网电压同步控制方法技术

本发明专利技术所公开的离网转并网电压同步控制方法，对离网运行中的电网按预预设时间恢复电网电压和频率，根据所采样的电网电压执行相位同步程序，以对电网电压锁相，并且q轴分量等于0，达到相位同步；将电网电压有效值作为逆变器的电压有效值环参考；依据逆变电压参考＝电压有效值环+电网电压瞬时采样值

【技术实现步骤摘要】
离网转并网电压同步控制方法


[0001]本专利技术涉及一种以光伏系统运行控制的
，尤其是离网转并网电压同步控制方法。

技术介绍

[0002]目前光伏系统运行过程中，在离网转并网切换时，谐波电流较大，当不断电并网继电器时，无法实现离网电压谐波和电网电压一致，只能做到基波一致，致使对电网造成较大冲击，造成新能源发电接入电网时，对传统电网的电能质量冲击很大，不利于对电能质量的控制，这种较大的功率冲击会对传统电网的电压和频率有一定的危害性，会造成电压不稳定，影响用户的用电，较严重时会损坏并网设备本身。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决上述技术的不足而设计的离网转并网电压同步控制方法，其具体方式如下。
[0004]本专利技术所设计的离网转并网电压同步控制方法，其特征在于，包括步骤如下：
[0005]步骤S1，对离网运行中的电网按预预设时间恢复电网电压和频率，若恢复时间未达到且电网电压和频率不正常，则重启恢复；若恢复时间达到且电网电压和频率正常，则进入步骤S2；
[0006]步骤S2，将离网运行中的电网电压进行采样，并根据所采样的电网电压执行相位同步程序，以对电网电压锁相，并且q轴分量等于0，达到相位同步；若相位同步未成功，则重复执行相位同步程序，直至相位同步成功；若相位同步成功，则进入步骤S3；
[0007]步骤S3，有效值同步，将电网电压有效值作为逆变器的电压有效值环参考，并进入步骤S4；
[0008]步骤S4，低次谐波同步，依据逆变电压参考＝电压有效值环+电网电压瞬时采样值
‑
电网电压低通滤波值的公式，控制离网电压的低次谐波与电网电压的低次谐波同步，并进入步骤S5；
[0009]步骤S5，高次谐波同步，依据调制目标电压＝逆变器电流环输出+电网电压前馈，控制离网电压的高次谐波与电网电压的高次谐波同步，并进入步骤S6；
[0010]步骤S6，依据PWM调制输出驱动IGBT的驱动信号，以使幅值同步；若幅值同步成功，则立即从离网运行切换至并网运行；若幅值同步失败。
[0011]根据上述的离网转并网电压同步控制方法，其中，相位同步程序的执行方法如下：
[0012]步骤S21，根据所采样的电网电压作闭环调节，使得电网电压q轴分量为0，同时输出的锁相频率fo，锁相频率fo作为当前离网运行频率；
[0013]步骤S22，fo频率积分后为锁相角PLL_Angle,并且锁相角PLL_Angle对电网电压进行dq变换，获得电网电压q轴分量；若电网电压锁相成功，即q轴分量等于0，则相位同步成功，若电网电压锁相不成功，即q轴分量不等于0，则相位同步失败，则重复执行步骤S21、步
骤S22。
[0014]本专利技术所描述的离网转并网电压同步控制方法，其利用幅值同步，使得离网运行中的电压环能输出电网含有的低频谐波，即小于电压环的环路带宽，高次谐波依赖于电流环的前馈，即采用电网电压瞬时值前馈，这样就能保证逆变器离网输出电压同电网电压同频、同相、同幅、同谐波，避免离网转并网时的冲击电流，且同时保证多台离网的并机的功率均衡分配不受到影响。
[0015]另外，在离网转并网时，实现离网电压高低次谐波与电网一致的控制方法，从而保证离网转并网的零电流切换。
附图说明
[0016]图1是离网运行中切换并网时的控制流程图；
[0017]图2是相位同步控制流程图；
[0018]图3幅值同步控制流程图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]实施例：
[0021]如图1
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图3所示，本实施例所描述的离网转并网电压同步控制方法，其特征在于，包括步骤如下：
[0022]步骤S1，对离网运行中的电网按预预设时间恢复电网电压和频率，若恢复时间未达到且电网电压和频率不正常，则重启恢复；若恢复时间达到且电网电压和频率正常，则进入步骤S2；
[0023]步骤S2，将离网运行中的电网电压进行采样，并根据所采样的电网电压执行相位同步程序，以对电网电压锁相，并且q轴分量等于0，达到相位同步；若相位同步未成功，则重复执行相位同步程序，直至相位同步成功；若相位同步成功，则进入步骤S3；
[0024]步骤S3，有效值同步，将电网电压有效值作为逆变器的电压有效值环参考，并进入步骤S4；
[0025]步骤S4，低次谐波同步，依据逆变电压参考＝电压有效值环+电网电压瞬时采样值
‑
电网电压低通滤波值的公式，控制离网电压的低次谐波与电网电压的低次谐波同步，并进入步骤S5；其中，将电网的低次谐波进行提取，叠加于电压瞬时值环的参考值上参与控制，通过环路实现的方式响应较慢，仅能够追踪低次谐波，进而得到离网电压的低次谐波与电网电压的低次谐波同步。
[0026]步骤S5，高次谐波同步，依据调制目标电压＝逆变器电流环输出+电网电压前馈，控制离网电压的高次谐波与电网电压的高次谐波同步，并进入步骤S6；其中，电网电压瞬时值
‑
电网电压滤波值，得到的是谐波分量，使之作为电压前馈和电流环输出共同作用于PWM，响应较快，最终得到与电网电压同步的逆变电压。
[0027]步骤S6，依据PWM调制输出驱动IGBT的驱动信号，以使幅值同步；若幅值同步成功，则立即从离网运行切换至并网运行；若幅值同步失败。其中，在电力电子控制领域，PWM是以弱信号来实现强电控制的一种普遍形式，IGBT是执行单元，起到放大的作用。这里，当检测到幅值不同步时，通过反馈闭环控制，调节PWM，经过IGBT执行后，使得逆变输出电压进行调整，逐渐逼近目标电压，最终将稳态误差控制为0，从而达到幅值也同步。
[0028]根据上述的离网转并网电压同步控制方法，其中，相位同步程序的执行方法如下：
[0029]步骤S21，根据所采样的电网电压作闭环调节，使得电网电压q轴分量为0，同时输出的锁相频率fo，锁相频率fo作为当前离网运行频率；
[0030]步骤S22，fo频率积分后为锁相角PLL_Angle,并且锁相角PLL_Angle对电网电压进行dq变换，获得电网电压q轴分量；若电网电压锁相成功，即q轴分量等于0，则相位同步成功，若电网电压锁相不成功，即q轴分量不等于0，则相位同步失败，则重复执行步骤S21、步骤S22。
[0031]本专利技术所描述的离网转并网电压同步控制方法，其利用幅值同步，使得离网运行中的电压环能输出电网含有的低频谐波，即小于电压环的环路带宽，高次谐波依赖于电流环的前馈，即采用电网电压瞬时值前馈，这样就能保证逆变器离网输出电压同电网电压同频、同相、同幅、同谐波，避免离网转并网时的冲击电流，且同时保证多台离网的并机的功率均衡分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离网转并网电压同步控制方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤S1，对离网运行中的电网按预预设时间恢复电网电压和频率，若恢复时间未达到且电网电压和频率不正常，则重启恢复；若恢复时间达到且电网电压和频率正常，则进入步骤S2；步骤S2，将离网运行中的电网电压进行采样，并根据所采样的电网电压执行相位同步程序，以对电网电压锁相，并且q轴分量等于0，达到相位同步；若相位同步未成功，则重复执行相位同步程序，直至相位同步成功；若相位同步成功，则进入步骤S3；步骤S3，有效值同步，将电网电压有效值作为逆变器的电压有效值环参考，并进入步骤S4；步骤S4，低次谐波同步，依据逆变电压参考＝电压有效值环+电网电压瞬时采样值
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电网电压低通滤波值的公式，控制离网电压的低次谐波与电网电压的低次谐波同步，并进入步骤S5；步骤S5，高次谐波同步...

【专利技术属性】
技术研发人员：许颇，王一鸣，厐絪，唐永哲，
申请(专利权)人：锦浪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：