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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子变流,尤其涉及一种构网储能变流器离并网切换控制方法及控制系统。
技术介绍
1、随着电力电子变流技术的快速发展,三电平储能变流器在电网中的应用越来越广泛,三电平储能变流器作为构网型储能变流器的一种,其离并网切换的运行策略主要包括:离网状态下,变流器采取功率单元的控制策略;检测到电网电压处于正常范围内,变流器投入预同步算法;预同步环节实现变流器与电网的电压幅值一致、相位一致;并网继电器吸合,并网状态下,变流器采取功率环路级联电压电流双环的控制策略。目前,在进行上述运行策略时,拖并网继电器吸合之后,变流器的控制策略立马有功率单环切换为功率环路级联电压电流环,这种切换方式会造成极大的电流冲击,从而缩短元器件的使用寿命,严重的情况会出发电流器保护而出现停机。可见,现有的离并网切换运行策略存在电流冲击大、切换过程状态不稳定的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种构网储能变流器离并网切换控制方法及控制系统,以解决现有的离并网切换运行策略存在电流冲击大、切换过程状态不稳定的问题。
2、为了实现上述目的,本专利技术通过如下的技术方案来实现:
3、第一方面,本专利技术提供一种构网储能变流器离并网切换控制方法,包括:
4、s1:当目标储能的并网继电器断开,处于离网状态下时,变流器采取功率单环的控制策略;
5、s2:在功率单环的控制策略下对电网电压进行检测,当电网电压的数值处于预设正常范围内时,变流器进行预同步算法;
7、s4:当目标储能的并网继电器吸合,处于并网暂态下时,变流器采取功率环路级联虚拟阻抗环路的控制策略;
8、s5:并网稳态后,变流器采取功率环级联电压电流双环的控制策略。
9、可选的,所述功率单环的控制策略包括:
10、有功-频率控制环和无功-电压控制环;
11、有功-频率控制环实现方式为:参考频率ωref与控制频率ω作差经过dp环节的输出量,与参考有功功率pref和实际输出有功功率p的差值叠加,再经过惯量积分环节1/js生成控制频率ω。通过对ω进行积分,生成变流器输出电压的相位参考值θ。有功-频率控制环模拟同步机的转子运动方程(惯性j和阻尼dp)和一次调频过程(下垂dp);
12、无功-电压控制环实现方式为:参考交流电压幅值vref与实际交流电压幅值v作差经过dq环节的输出量,与参考无功功率qref和实际输出无功功率q的差值叠加,再经过积分环节1/ks生成内电势幅值e。
13、可选的,所述预同步算法包括:
14、预同步算法实现方式为:通过锁相环获取电网电压vgabc的相角θg,abc坐标系的电网电压vgabc根据相角θg变换得到dq坐标系的vgd和vgq,abc坐标系的变流器输出电压vabc根据相角θg变换得到dq坐标系的vd和vq。vgd和vd作差后经过pi控制器,输出量δv叠加到无功环中,将vref-v变成vref-v+δv。vgq和vq作差后经过pi控制器,输出量δω叠加到有功环积分环节1/js的输出端。
15、可选的,所述功率环路级联虚拟阻抗环路的控制策略包括:
16、流经机侧电感l1的电流isabc,经过rv+slv环节叠加到功率环输出量eabc上,生成三相调制波vmabc。
17、可选的,所述功率环级联电压电流双环的控制策略包括:
18、功率环输出量eabc与变流器输出电压vsabc作差,经过虚拟导纳环1/(rs+sls)生成参考电流iref,参考电流iref与机侧电流isabc之差经过电流控制器gi(s)(包括比例控制器、谐振控制器、重复控制器),与有源阻尼和电网电压前馈环节的控制量叠加,生成三相调制波vmabc。
19、第二方面,本申请实施例提供一种网储能变流器离并网切换控制系统,包括处理器、存储器;
20、存储器,用于存放计算机程序;
21、处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现第一方面中任一所述的方法步骤。
22、有益效果:
23、本专利技术提供的网储能变流器离并网切换控制方法,通过在并网暂态过程中,加入虚拟阻抗环节,算法实现方式简单。同时虚拟阻抗相当于在变流器与电网之间串联一个等效阻抗,可以大大降低并网电流冲击,并抑制了并网电流冲击,变流器离网到并网切换过程的暂态稳定性增强。
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1.一种构网储能变流器离并网切换控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的构网储能变流器离并网切换控制方法,其特征在于,所述功率单环的控制策略包括:
3.根据权利要求1所述的构网储能变流器离并网切换控制方法,其特征在于,所述预同步算法包括:
4.根据权利要求1所述的构网储能变流器离并网切换控制方法,其特征在于,所述功率环路级联虚拟阻抗环路的控制策略包括:
5.根据权利要求1所述的构网储能变流器离并网切换控制方法,其特征在于,所述功率环级联电压电流双环的控制策略包括:
6.一种构网储能变流器离并网切换控制系统,其特征在于,包括处理器、存储器;
【技术特征摘要】
1.一种构网储能变流器离并网切换控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的构网储能变流器离并网切换控制方法,其特征在于,所述功率单环的控制策略包括:
3.根据权利要求1所述的构网储能变流器离并网切换控制方法,其特征在于,所述预同步算法包括:
4.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐海国,周可慧,朱吉然,康童,王勇,孔令超,周恒逸,齐飞,肖辉,粟梅,陈燕东,练之洁,张帝,张志丹,任磊,
申请(专利权)人:国网湖南省电力有限公司,
类型:发明
国别省市:
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