【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光储交直流，具体涉及基于pq控制和下垂控制的并行平滑切换方法及相关组件。
技术介绍
1、近年来，分布式可再生能源的大规模发展，由分布式电源、储能系统以及用电负荷构成的微电网，因其清洁、灵活等特点，受到了广泛的应用与关注。微电网既可以与主网联网运行作为主电网的电能支撑，也可以在孤岛运行模式下确保本地负荷的不间断供电，因此微电网在提升主网电能稳定性与故障应急供能等领域发挥着显著的作用。
2、微电网的并网与孤岛状态的运行能力是其发挥电能支撑作用的关键，在电力系统运行过程中，当下微网处于并网运行时主要采用pq控制，处于孤岛运行模式下则采用v/f控制策略，此两种控制策略虽然易于实现，但在运行模式切换时较为困难。在切换过程中造成的暂态冲击与功率不平衡等问题直接影响着电力系统的安全性与稳定性，因此平滑切换策略则成为微电网在并网与孤岛之间平稳过渡的关键技术之一。
3、目前，针对微电网平滑切换控制的研究已经取得了相应的成果，为解决微电网由并网运行模式切换为离网运行过程中主网功率无法作为pq控制的给定问题，通过设置限幅饱和值控制电流环输出，以实现并/离网的平滑切换，但限幅饱和值对切换过程干扰较大，影响着切换控制器的参数选定；在此基础上，在切换控制中加入预同步控制控制，缓解了切换过程中的频率振荡，实现了柔性切换的目的；则提出了一种基于pq切换为v/f的平滑切换控制策略，提升了系统平滑处于平滑切换过程时的频率稳定性，确保了微网与本地负荷间的功率平衡。采用下垂控制策略实现微网的并/离网切换，简化了系统控制结构，但却未
4、传统切换策略的不足之处如下；
5、主电网发生非计划型掉电，使得微网切换为孤岛运行模式时，并网功率瞬时衰减为零，此时在孤岛检测完成前，主控单元处于pq并网控制模式，给定功率仍维持为并网参考值，造成主控单元的输出功率同本地负荷功率不平衡，使得微网交流侧电压与频率出现闪变。传统控制策略运行在模式切换状态时，电力控制内环的输入给定值发生瞬时突变，对主控单元的输出电流造成很大的扰动。
6、纵观上述研究，微电网在孤岛模式与并网模式间的平滑切换控制仍然存在缺陷。
技术实现思路
1、基于
技术介绍
所提出的技术问题，本专利技术的目的在于提供基于pq控制和下垂控制的并行平滑切换方法及相关组件，在分析光储微电网的基本结构和切换控制的基础上，通过基于pq控制和下垂控制的并行平滑切换方法，降低了微网在切换过程中冲击电流对系统稳态的影响，避免了电压越限问题，为微网处于孤岛运行模式时提供了频率支撑，实现了系统并/离网的平滑切换。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、本专利技术第一方面提供了基于pq控制和下垂控制的并行平滑切换方法，包括：
4、当公共耦合器开关处于闭合状态时，微电网系统处于并网运行模式，并网变流器采用跟网型pq控制策略，以电流环模式运行；
5、当公共耦合器开关处于断开状态时，微电网系统处于孤岛运行模式，储能变流器采用孤岛下垂控制策略，以电压电流双闭环模式运行。
6、在上述技术方案中，微电网处于并网运行模式时，其频率与电压需与主电网同步，其并网变流器的控制策略主要采用跟网型pq控制策略，以电流环模式运行，在强电网下，该控制策略在实现可再生能源的最大利用率的同时，也能够为主电网提供良好的电能供给。当微网系统处于孤岛运行时，储能变流器以电压电流双闭环运行，向其他分布式电源的从逆变器提供频率与电压幅值支撑基准。
7、在现有技术中通常采用v/f控制策略进行控制，但该控制策略在切换过程中造成的暂态冲击与功率不平衡等问题直接影响着电力系统的安全性与稳定性。故本专利技术实施例采用孤岛下垂控制策略，较v/f控制而言，下垂控制具备着良好的调压调频性能与鲁棒性，在改善微网因功率供需不平衡造成的系统频率与电压振荡方面存在着明显的优势，从而克服了现有技术中在切换过程中造成的暂态冲击与功率不平衡，实现了系统并/离网的平滑切换。
8、在一种可选的实施例中，所述跟网型pq控制策略包括功率外环和电流内环；
9、获取主电网的功率，将所述主电网的功率送入所述进行解耦，得到并网运行模式下的有功功率和无功功率；
10、计算有功功率和无功功率与参考功率信号的偏差值，将所述偏差值送入pi控制器计算，得到用于电流内环参考信号的电流给定值；
11、将所述电流给定值送入pi控制器进行解耦控制，得到svpwm控制单元的输入给定值。在一种可选的实施例中，所述孤岛下垂控制策略依次包括下垂控制环、电压环和电流环；
12、其中，采集三相电压和三相电流，在所述下垂控制环中采用瞬时功率原理对三相电压和三相电流进行计算，得到下垂控制环的实时有功功率与无功功率输入值；
13、基于下垂特性，通过控制回路的有功功率和无功功率构建下垂控制环的下垂控制方程；
14、对下垂控制方程进行计算，得到静止坐标系下的电压控制回路的电压给定值；
15、电压控制回路将电压给定值与储能变流器滤波前的输出电压进行偏差计算，经相应变化与pi控制器后，得到电流给定值；
16、将所述电流给定值作为电流环的给定值，经电流控制环输出pwm调制的电压输入信号。
17、在一种可选的实施例中，所述下垂控制方程包括有功控制环的输出角频率和无功控制环的输出电压；
18、其中，对下垂控制方程进行计算，得到静止坐标系下的电压控制回路的参考信号包括：
19、由下垂控制方程输出有功控制环输出的角频率，经积分后得到相应的相位参考值；
20、无功输出环输出的电压幅值；
21、对所述相位参考值和所述电压幅值进行计算，得到静止坐标系下的电压控制回路的参考信号。
22、在一种可选的实施例中，并行平滑切换方法还包括：采用mppt控制策略确定光伏发电的输出功率点；
23、其中，所述mppt控制策略包括：
24、获取微网系统的输出电压和输出电流，对所述输出电压和所述输出电流进行计算，得到电导和电导的增量；
25、根据电导和电导的增量确定输出功率点。
26、本专利技术第二方面提供了基于pq控制和下垂控制的并行平滑切换系统，包括：
27、跟网型pq控制策略模块，所述跟网型pq控制策略模块用于当公共耦合器开关处于闭合状态时，微电网系统处于并网运行模式，并网变流器采用跟网型pq控制策略，以电流环模式运行；
28、孤岛下垂控制策略模块，所述孤岛下垂控制策略模块用于当公共耦合器开关处于断开状态时，微电网系本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于PQ控制和下垂控制的并行平滑切换方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于PQ控制和下垂控制的并行平滑切换方法，其特征在于，所述跟网型PQ控制策略包括功率外环和电流内环；
3.根据权利要求1所述的基于PQ控制和下垂控制的并行平滑切换方法，其特征在于，所述孤岛下垂控制策略依次包括下垂控制环、电压环和电流环；
4.根据权利要求3所述的基于PQ控制和下垂控制的并行平滑切换方法，其特征在于，所述下垂控制方程包括有功控制环的输出角频率和无功控制环的输出电压；
5.根据权利要求1所述的基于PQ控制和下垂控制的并行平滑切换方法，其特征在于，并行平滑切换方法还包括：采用MPPT控制策略确定光伏发电的输出功率点；
6.基于PQ控制和下垂控制的并行平滑切换系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的基于PQ控制和下垂控制的并行平滑切换系统，其特征在于，所述跟网型PQ控制策略模块包括：
8.根据权利要求6所述的基于PQ控制和下垂控制的并行平滑切换系统，其特征在于，所述孤岛下垂控制策略模块包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一所述的基于PQ控制和下垂控制的并行平滑切换方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一所述的基于PQ控制和下垂控制的并行平滑切换方法。
...【技术特征摘要】
1.基于pq控制和下垂控制的并行平滑切换方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于pq控制和下垂控制的并行平滑切换方法，其特征在于，所述跟网型pq控制策略包括功率外环和电流内环；
3.根据权利要求1所述的基于pq控制和下垂控制的并行平滑切换方法，其特征在于，所述孤岛下垂控制策略依次包括下垂控制环、电压环和电流环；
4.根据权利要求3所述的基于pq控制和下垂控制的并行平滑切换方法，其特征在于，所述下垂控制方程包括有功控制环的输出角频率和无功控制环的输出电压；
5.根据权利要求1所述的基于pq控制和下垂控制的并行平滑切换方法，其特征在于，并行平滑切换方法还包括：采用mppt控制策略确定光伏发电的输出功率点；
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【专利技术属性】
技术研发人员：田玉婷，魏巍，孙昕炜，王曦，周慧莹，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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