CN102347619B - 逆变器系统的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种逆变器系统的控制方法，以解决现有技术中逆变器的控制效果欠佳的问题。逆变器系统中包括至少一个并网逆变器和至少一个双向逆变器，用于微电网中的电能转换，其特征在于，所述控制方法包括：并网逆变器与主电网并网运行时，所述并网逆变器采用有功无功PQ控制方式；当主电网不能向微电网供电时，所述并网逆变器由PQ控制方式切换为下垂控制方式，并且/或者，所述双向逆变器采用倒下垂控制方式。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，特别地涉及一种逆变器系统的控制方法。
背景技术
随着经济的高速发展和能耗的日益增加，各国的电力工业面临着一系列前所未有的严峻挑战：能源危机、系统老化、污染问题、一次能源匮乏、能源利用率低以及用户对电能质量的要求高等。作为智能电网基础部分的分布式电源DG(Distributed Gener-ation)越来越受到人们的关注。DG主要包括微型汽轮机、风能、太阳能、燃料电池、生物质能等。其一般和负载一起组成微电网，作为一个可控单元接入主电网。
目前美国、欧盟、日本等发达国家相继建立了微电网试验平台和试点工程，在微电网研究方面也已取得很多成果。国内对分布式能源系统和微电网的研究和应用尚处在起步阶段，分布式发电技术本身及电力零售市场还不成熟、不完善，且分布式发电对电力系统的影响还缺乏相应的防治措施。
微电网的运行包含并网与孤岛运行2种模式，以及2种模式间的切换。并网运行时，微电网类似一个可控的负载或者是电源，这种状态下微电网的主要功能是根据微电源MS(Micro Source)的情况使电网获得最大的输出功率；当检测到电网故障或电能质量不满足要求时，微电网将及时与电网断开运行于孤岛模式，继续保障供电，提高供电可靠性。
微电网在实际运行中需要解决的关键问题之一就是控制问题。一般的分布式电源通过逆变器将产生的电能转化成交流电供负荷或并入电网。当多种能源同时接入电网时，需要对各个DG单元进行有效的控制以维持系统的稳定性，保证系统的电压、频率维持在合理的范围内。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中由于配电网规模大且DG数目多，逆变器的控制效果欠佳。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种逆变器系统的控制方法，以解决现有技术中逆变器的控制效果欠佳的问题。
为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
一种逆变器系统的控制方法，所述逆变器系统中包括至少一个并网逆变器和至少一个双向逆变器，用于微电网中的电能转换，其特征在于，所述控制方法包括：并网逆变器与主电网并网运行时，所述并网逆变器采用有功无功PQ控制方式；当主电网不能向微电网供电时，所述并网逆变器由PQ控制方式切换为下垂控制方式，并且/或者，所述双向逆变器采用倒下垂控制方式。
进一步地，所述并网逆变器与微电网中的太阳能或风能发电装置连接。
进一步地，主电网与双向逆变器充电口连接，通过该双向逆变器向微电网中的电能存储装置供电。
进一步地，所述双向逆变器与微电网中的电能存储装置连接。
进一步地，所述双向逆变器采用倒下垂控制方式时，参考电压为所述电能存储装置的额定电压。
进一步地，当主电网不能向微电网供电时，双向逆变器输出口与所述电能存储装置连接。
根据本发明的技术方案，并网逆变器与主电网并网运行时，所述并网逆变器采用有功无功PQ控制方式；当主电网不能向微电网供电时，所述并网逆变器由PQ控制方式切换为下垂控制方式，并且/或者，所述双向逆变器采用倒下垂控制方式，因此根据本发明的技术方案能够针对不同的分布式电源的特点，采用多种控制模式相互切换的方法达到系统并、离网运行模式的无缝切换，以及离网运行时多种分布式能源的稳定运行。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的逆变器系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
图1是根据本发明实施例的逆变器系统的控制方法的流程图。本实施例的逆变器系统中包括至少一个并网逆变器和至少一个双向逆变器，用于微电网中的电能转换。
微电网中的发电装置主要是可再生能源的发电装置，例如太阳能或风能发电装置。并网逆变器与这些装置连接。
本实施例中的逆变器系统的控制方法主要包括下列步骤：
步骤S11：并网逆变器与主电网并网运行。
在本步骤中，并网逆变器采用有功无功PQ控制方式，即输出给定的有功功率和无功功率，以达到尽可能多的利用可再生能源。因主电网可以看作无限大系统，所以微电网的电压、频率等参数由主电网调控。
步骤S13：检测主电网电压是否小于设定值。
在本步骤中如果主电网的电压小于设定值，则说明主电网不能向微电网供电，进入步骤S15并且/或者步骤S17；若主电网电压正常则继续检测。
步骤S15：并网逆变器由PQ控制方式切换为下垂控制方式。
在本步骤中并网逆变器与微电网中的发电装置连接，将后者产生的电能供应给负载。在下垂控制方式中，根据输出功率的变化控制逆变器的输出电压和频率，此时逆变器可看作是电压源。采用下垂控制方式主要是为了保证微电网的稳定性，若此时采用PQ控制，则微电网中的发电装置的输出功率没有控制，会对微电网系统带来大的扰动从而影响其稳定性。
在主电网能够向微电网供电的情况下，主电网与双向逆变器充电口连接，通过该双向逆变器向微电网中的电能存储装置供电。
步骤S17：双向逆变器采用倒下垂控制方式。
在倒下垂控制方式中，根据测量交流母线电压的幅值和频率分别控制输出有功和无功功率。此时倒下垂控制方式运行的逆变器将电能存储装置存储的电能转换为交流电，微电网中的发电装置例如太阳能等分布式电源将该交流电的电压作为参考电压。
根据本发明的技术方案，并网逆变器与主电网并网运行时，所述并网逆变器采用有功无功PQ控制方式；当主电网不能向微电网供电时，所述并网逆变器由PQ控制方式切换为下垂控制方式，并且/或者，所述双向逆变器采用倒下垂控制方式，因此根据本发明的技术方案能够针对不同的分布式电源的特点，采用多种控制模式相互切换的方法达到系统并、离网运行模式的无缝切换，以及离网运行时多种分布式能源的稳定运行。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种逆变器系统的控制方法，所述逆变器系统中包括至少一个并网逆变器和至少一个双向逆变器，用于微电网中的电能转换，其特征在于，所述控制方法包括：
并网逆变器与主电网并网运行时，所述并网逆变器采用有功无功PQ控制方式；
检测主电网电压是否小于设定值，在所述主电网电压小于设定值时，确定主电网不能向微电网供电，控制所述并网逆变器由PQ控制方式切换为下垂控制方式，并且/或者，控制所述双向逆变器采用倒下垂控制方式。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述并网逆变器与微电网中的太阳能或风能发电装置连接。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：主电网与双向逆变器充电口连接，通过该双向逆变器向微电网中的电能存储装置供电。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述双向逆变器与微电网中的电能存储装置连接。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述双向逆变器采用倒下垂控制方式时，将所述电能存储装置存储的电能转换为交流电；微电网中的发电装置在产生电能时，将该交流电的电压作为参考电压。
6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，当主电网不能向微电网供电时，双向逆变器输出口与所述电能存储装置连接。
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