CN102074973B - 基于托管模式下的分布式电源并网方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于托管模式下的分布式电源并网方法及装置。所述并网装置由晶闸管控制电抗器、控制器及开关组成，所述晶闸管控制电抗器包括两个晶闸管，所述控制器与晶闸管控制电抗器通过晶闸管连接，所述开关与晶闸管控制电抗器串联。本发明克服了分布式电源接入主网而引起的电压变化造成的影响，满足了分布式电源向主网传输有功功率和无功功率，并为主网的调度运行提供了方便，实现了分布式电源的并网。

Description

基于托管模式下的分布式电源并网方法及装置
技术领域
本发明涉及一种分布式电源与主网的并网接口方法及装置，特别是涉及一种基于托管模式下的分布式电源并网方法及装置。
背景技术
分布式电源接入电网，将给配电网乃至输电网的电压、电能质量、系统保护和调度运行带来一系列的影响，会引起配电网那个潮流大小和方向发生巨大的改变，使得配电网的稳态电压也发生变化，从而势必会对系统的电压稳定性造成影响。而并网逆变器在传输有功功率的同时，还通过无功补偿和谐波抑制等方式改善电网的电能质量，其目标是控制逆变电路输出的交流电流为稳定的高质量的正弦波，且与公共电网同压、同频、同相位。故输出电流跟踪控制技术是逆变器主要的关键技术。
大体上，电流跟踪控制技术可分为间接电流控制和直接电流控制技术两大类。间接电流控制也称幅相控制，这种方法是按照相量关系，通过控制逆变器交流侧电压的幅值和相位达到间接控制输出电流的目的。间接控制的静态特性好，控制结构简便，成本也比较低。
基于间接电流控制的并网逆变器(电力自动化设备，第30卷第6期)一文中，介绍了一种基于间接电流控制的并网逆变器，通过控制可调占空比对并网逆变器的输出电流进行控制，但该系统不能实现电流大小及相角的连续可调，因而不能实现线路潮流的控制。
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，电网用电结构发生了很大变化，电网峰谷差日趋增大，系统的削峰填谷任务繁重，电网的调峰困难很大。为保证电力系统安全、稳定和经济运行，在系统峰谷或故障时，可以控制其潮流为主网提供有功功率，在系统低谷时，可中断分布式电源或控制其潮流，灵活性强，能有效控制峰谷差，提高社会资源利用率，达到社会效益最大化。
有鉴于此，有必要提供一种基于托管模式下的分布式电源并网方法及装置，以满足工业应用需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：为了解决现有技术的分布式电源并网系统不能实现电流大小及相角的连续可调，不能实现线路潮流控制的缺点，本发明提供了一种基于托管模式下的分布式电源并网方法及其装置，可以实现电流大小及相角的连续可调，实现线路潮流的控制，从而有效控制峰谷差。
本发明所采用的技术方案是：本发明提供一种基于托管模式下的分布式电源并网方法，采用电压源输入、控制电流输出、单相全桥式逆变电路的间接电流控制逆变电路拓扑，其特征在于，在托管模式下，根据预设有功功率和无功功率，通过限幅器调节后输出预设电流到控制器，控制器根据预设电流值调节晶闸管控制电抗器改变输送线路的电抗，通过改变输出线路中的可调阻抗的幅值相角来调节控制输出线路电流的幅值相角，从而调节分布式源的有功功率和无功功率输出，控制线路潮流，实现托管模式下分布式源的并网。
本发明还提供一种基于托管模式下的分布式电源并网装置，其特征在于：由晶闸管控制电抗器、控制器及开关组成，所述晶闸管控制电抗器包括两个晶闸管，所述控制器与晶闸管控制电抗器通过晶闸管连接，所述开关与晶闸管控制电抗器串联。
如上所述的分布式电源并网装置，其特征在于：晶闸管控制电抗器进一步包括电感和电容，两个晶闸管并联后与电感串联，整体再与电容并联。
本发明的有益效果是：本发明克服了分布式电源接入主网而引起的电压变化造成的影响，满足了分布式电源向主网传输有功功率和无功功率，并为主网的调度运行提供了方便，实现了分布式电源的并网。同时，该发明能够实现潮流的控制，从而达到一定程度的削峰填谷的作用，既缓解了用电矛盾，也改善电网电源结构。
基于托管模式下的分布式电源的并网方法和装置容许各种不同类型的发电储能系统接入系统，通过阻抗的连续调节实现输出线路电流的连续调节，简化联网的过程，这种分布式电源使得商业用户等安装自己的发电设备和电力储能设施更加容易和更加有利可图，这种分布式电源技术上的发展一方面减少对外来能源的依赖，另一方面也提高供电可靠性和电能质量。
附图说明
图1为本发明实施例的基于托管模式下分布式电源并网装置拓扑图。
图2为本发明实施例的并网工作示意图及矢量图。
具体实施方式
附图中符号说明：1-晶闸管控制电抗器、2-晶闸管、3-电感、4-电容、5-控制器、6-开关。
以下通过具体实施方式，结合附图对本发明作进一步说明。
参见图1，本实施例由晶闸管控制电抗器1、控制器5及开关6组成。晶闸管控制电抗器1包括两个晶闸管2、电感3和电容4，两个晶闸管2并联后与电感3串联，整体再与电容4并联。控制器5与晶闸管控制电抗器1通过晶闸管2连接。开关6与晶闸管控制电抗器1串联。
Pref和Qref为托管模式下主网预设的有功功率和无功功率值，通过限幅器调节后输出预设电流到控制器，控制器5根据预设电流值调节晶闸管控制电抗器1改变输送线路的电抗，从而调节分布式源的有功功率和无功功率输出，控制线路潮流，实现托管模式下分布式源的并网，若需在孤岛模式下运行，则断开开关6即可。
本实施例中的晶闸管控制电抗器1采用相控的方式，改变晶闸管2的触发角可改变电抗器中流过的电流，当晶闸管2的导通角较大时电感3电流大于电容4电流，装置对外呈感性，当晶闸管2的导通角较小时电容4电流大于电感3电流，装置对外呈容性。通过改变晶闸管2的触发角，可以快速、连续的调节装置的阻抗，使其所串入的线路中不可控的输电线路阻抗可以方便、快速的调节。
参见图2，
Figure BDA0000044198290000031
为逆变电路交流侧电压，
Figure BDA0000044198290000032
为主网电压，由于主网电压和频率稳定，只要控制输出并网电流I和主网电压同相位就能达到控制并网输出功率因数的目的，而
Figure BDA0000044198290000033
故通过调节阻抗的相角幅值可控制电流的相角幅值。

Claims (3)

1.一种基于托管模式下的分布式电源并网方法，采用电压源输入、控制电流输出、单相全桥式逆变电路的间接电流控制逆变电路拓扑，其特征在于，在托管模式下，根据预设有功功率和无功功率，通过限幅器调节后输出预设电流到控制器，控制器根据预设电流值调节晶闸管控制电抗器改变输送线路的电抗，通过改变输出线路中的可调阻抗的幅值相角来调节控制输出线路电流的幅值相角，从而调节分布式电源的有功功率和无功功率输出，控制线路潮流，实现托管模式下分布式电源的并网。
2.一种基于托管模式下的分布式电源并网装置，采用基于权利要求1所述的分布式电源并网方法原理，其特征在于：由晶闸管控制电抗器（1）、控制器（5）及开关（6）组成，所述晶闸管控制电抗器（1）包括两个晶闸管（2），所述控制器（5）与晶闸管控制电抗器（1）通过晶闸管（2）连接，所述开关（6）与晶闸管控制电抗器（1）串联，控制器（5）连接有功和无功输入，有功和无功输入经过限幅器，限幅器调节后将预设电流输出到控制器（5）。
3.根据权利要求2所述的分布式电源并网装置，其特征在于：晶闸管控制电抗器（1）进一步包括电感（3）和电容（4），两个晶闸管（2）并联后与电感（3）串联，整体再与电容（4）并联。
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