【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业控制领域，主要涉及一种光储微电网系统平滑切换控制方法。
技术介绍
1、目前，天然气、煤、石油等化石能源物质的枯竭，以及消耗能源时所造成的环境污染成为了全世界两大重要问题。随着分布式能源的快速发展，其低成本，发电方式灵活，环保等优秀特点成为了解决能源问题的有效办法。全世界建立了大量的光伏电站、风电场、风光柴储等大型集中式新能源电站，迄今为止，光伏和风电的发展最为强势，前景最为广阔，近几年光伏发电和风力发电装机容量增长迅速。合理利用新能源将成为21世纪电力行业主要技术发展的重中之重。但是集中型新能源电站仍有很多问题亟待解决，例如分布式电源发电受环境因素影响较大，具有间歇性随机性，易对发电输出功率产生不良影响；电能远距离运输成本较高；能量密度较低；弃风弃光；现有电网无法承受大规模新电源并入等问题。
2、为了最大程度的发挥出分布式能源的优势，同时不断优化分布式发电系统，减小分布式能源并网对电力网络造成的不良影响，获得更高的经济性和效益，美国可靠性技术解决方案协会(certs)研究得出了微电网这个概念。微电网是一种由分布式电源、用电负载、储能装置、能量转换模块以及监测系统组成的新型结构电网。它可将不同种类的分布式电源统一管理，既能并入大电网辅助运行，又可以作为独立的系统进行供电，保证了本地负载工作的可靠性。微电网解决了分布式电源并网时产生的问题，减少了对电网的不利影响。偏远山区和海岛的供电稳定性也因微电网而更加可靠，同时节约了能源并改善了生态环境。也降低了电网末端用户对电网的依赖。微电网在保证用户的用电安全的
3、微电网和大电网并网运行时，由大电网和微电网为负载协同供电，微电网会将多余电能通过储能装置回馈给大电网；如果大电网需要维修或其他原因与微电网解列，此时通过微电网系统内分布式能源以及储能系统来提供用电负载所需电能。
4、当微电网由孤岛模式切换为并网模式时，需要减小其对电网造成震荡。当微电网由并网模式切换为孤岛模式时，需要确保不会影响负载用电。要保证微电网在两种模式之间可以平滑切换，最大限度降低模式切换时对整个系统的负面影响。所以说，对微电网运行以及运行过程中控制方法的研究有着重要的理论价值和实际意义。
5、cn115065090a，一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法及系统，光伏并网逆变器部分采用双级式结构，前级dcdc变换器采用boost电路，与mppt算法共同实现最大功率点跟踪。风力发电部分采用永磁直驱式风力发电模型，永磁同步发电机发出的交流电先整流，再经过dcdc电路然后进行并网，dcdc电路同样采取boost升压电路。蓄电池部分采用基于下垂控制的并网逆变器，与风光并联实现能量互补。光伏和风力的逆变器均采用基于电网电压定向的矢量控制，用来稳定直流侧电压。针对风光储并离网切换冲击电流较大的问题，本专利技术采用基于单锁相环的预同步方法，来实现平滑并离网切换。仿真表明，本专利技术在孤岛、并网下均可以稳定运行并实现互补，且实现了并离网的平滑切换。
6、一种风光储微电网的并离网平滑切换控制方法及系统，其中蓄电池部分采用基于下垂控制的并网逆变器，与风光并联实现能量互补。光伏和风力的逆变器均采用基逆变器采用基于电网电压定向的矢量控制，用来稳定直流侧电压。针对风光储并离网切换冲击电流较大的问题，
7、缺陷与不足：然而下垂控制是一种有差控制，这种控制适用于对等控制中多分布式电源协同工作，而在孤岛运行的主从控制中的主控电源为混合储能系统，一旦微电网受到干扰，功率出现较大的偏差，下垂控制无法通过自身调节维持电能的输出质量。
8、本专利技术的克服方法：使用恒压恒频(v/f)控制的目的是不管微电网中的功率发生什么样的变化，总有个或者多个分布式电源可以根据功率变化调整自身输出，作为主控装置极大地提高了微电网系统电压和频率的稳定性。
9、一种光储微电网系统平滑切换控制方法，在微电网孤岛状态时采用恒压恒频(v/f)控制，通过控制调整自身的信号来调节系统电压和频率的策略符合孤岛模式的运行需求。孤岛向并网切换时，采用相位预同步的控制方法，避免冲击电流的产生。同时在微电网并网操作时增加预同步处理，有效消除了配电网冲击，离网时增加幅值跟踪，能够降低电压频率的波动，实现微电网的平滑切换。
10、本专利技术请求保护一种光储微电网系统平滑切换控制方法，属于工业控制领域。选取带有lc型滤波器的三相电压并网逆变器作为研究对象，深入研究并选择了微电网不同运行模式下逆变器的控制方法。使用带正反馈的主动移频法进行孤岛检测；运行模式切换时使用了改进的四开关控制结构；并网向孤岛切换时，采用状态跟随的控制方法，提高微电网系统电压和频率的稳定性；孤岛向并网切换时，采用相位预同步的控制方法，避免冲击电流的产生。孤岛运行时。本专利技术可以实现模式切换的平滑过渡，系统拥有较好的稳定性。同时在微电网并网操作时增加预同步处理，能够有效消除配电网冲击，离网时增加幅值跟踪，能够降低电压频率的波动，实现微电网的平滑切换。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种光储微电网系统平滑切换控制方法。本专利技术的技术方案如下：
2、一种光储微电网系统平滑切换控制方法，其包括以下步骤：
3、建立微电网的带有lc型滤波器的三相电压并网逆变器数学模型；
4、建立主从控制结构的微电网，并选择并网和孤岛模式下的控制方法；pq控制结构模型主要由三个部分组成：软件锁相环，dq变换以及功率计算控制，最后经过电流控制实现pq控制。
5、使用带正反馈的主动移频法进行孤岛检测；运行模式切换时使用了改进的四开关控制结构；并网向孤岛切换时，采用状态跟随的控制方法；孤岛向并网切换时，采用相位预同步的控制方法，孤岛运行时，采用v/f控制使微电网系统稳定运行于孤岛状态。
6、进一步的，所述建立微电网的带有lc型滤波器的三相电压并网逆变器数学模型，具体包括：
7、分布式电源直流母线电压udc，直流测电容c，直流电压通过三相电压逆变器转换为交流电，通过lc型滤波器将滤波后的交流电由输电线路输送给大电网，rload为线路阻抗；根据基尔霍夫电流定律以及电压定律可得，lc滤波器电感lg以及电容cg关于电压和电流的方程：
8、
9、
10、ua、ub、uc分别为三相逆变器的输出电压，usa、usb、usc分别为三相逆变器滤波后的交流电压；
11、lc滤波器输出端空载状态下的传递函数及幅频特性分别为：
12、
13、
14、uo为lc滤波器输出端空载状态下的输出电压，s为复变量，ω为频率；
15、经过计算得出对数幅频特性：
16、
17、从而可得转折频率ωc为：
18、
19、将ωc的取值范围定在开关频率的1/10～1/5；
20、在并网状态下逆变器的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光储微电网系统平滑切换控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种光储微电网系统平滑切换控制方法，其特征在于，所述建立微电网的带有LC型滤波器的三相电压并网逆变器数学模型，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种光储微电网系统平滑切换控制方法，其特征在于，所述PQ控制器的设计步骤具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种光储微电网系统平滑切换控制方法，其特征在于，在许多控制系统中,功率计算以及内环控制器均需要坐标变换,因而需要坐标变换的角度；目前提取相角的技术有多种,锁相环技术是使用最普遍的相位同步方法；
5.根据权利要求3所述的一种光储微电网系统平滑切换控制方法，其特征在于，所述逆变器稳定控制，具体包括：
6.根据权利要求5所述的一种光储微电网系统平滑切换控制方法，其特征在于，所述两相旋转d-q坐标系，具体包括：
7.根据权利要求3所述的一种光储微电网系统平滑切换控制方法，其特征在于，所述的孤岛检测具体包括：
8.根据权利要求7所述的一种光储微电网系统平滑切换控制方法
9.根据权利要求8所述的一种光储微电网系统平滑切换控制方法，其特征在于，所述改进的平滑切换控制方法，具体包括：
10.根据权利要求9所述的一种光储微电网系统平滑切换控制方法，其特征在于，所述改进的平滑切换控制方法孤岛模式切换到并网模式，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种光储微电网系统平滑切换控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种光储微电网系统平滑切换控制方法，其特征在于，所述建立微电网的带有lc型滤波器的三相电压并网逆变器数学模型，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种光储微电网系统平滑切换控制方法，其特征在于，所述pq控制器的设计步骤具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种光储微电网系统平滑切换控制方法，其特征在于，在许多控制系统中,功率计算以及内环控制器均需要坐标变换,因而需要坐标变换的角度；目前提取相角的技术有多种,锁相环技术是使用最普遍的相位同步方法；
5.根据权利要求3所述的一种光储微电网系统平滑切换控制方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁宝苍，熊广，蒋文芹，丁瑞豪，陈瑞芳，毛诗玉，徐华，许峻豪，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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