CN104795827B - 储能逆变器的切换电路及其并网/离网切换方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种储能逆变器的切换电路及其并网/离网切换方法和装置，其中储能逆变器并网/离网切换方法包括：实时监测外部电网的电压和频率；根据电压和频率判断外部电网是否失电；根据电网失电情况，对LC/LCL切换电路进行对应的切换；当储能逆变器处于并网状态时，如果电网失电，则从LCL滤波电路切换到LC滤波电路进行离网运行；当储能逆变器处于离网状态时，如果电网未失电，则从LC滤波电路切换到LCL滤波电路进行并网运行。本发明将储能逆变器无缝的从并网模式切换到独立带载模式（离网模式），或者无缝的从独立带载模式切换到并网模式，简单快速，提高储能逆变器的工作效率和可靠性。

Description

储能逆变器的切换电路及其并网/离网切换方法和装置

技术领域

本发明涉及到储能逆变器领域，特别是涉及到一种储能逆变器的切换电路及其并网/离网切换方法和装置。

背景技术

分布式储能技术已被视为电网运行过程中“采-发-输-配-用-储”六大环节中的重要组成部分。系统中引入储能环节后，可以有效地进行需求侧管理，消除昼夜峰谷差，平滑负荷。不仅可以更有效地利用电力设备，降低供电成本，还可以促进可再生能源的应用，可以作为提高系统运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动的一种手段。

一个能够实现自我控制、保护和管理的分布式储能微网系统，通常由分布式电源(光能、风能等)，储能单元、能量转换装置、相关负荷、监控和保护装置汇集而成。微网系统既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。由于光能、风能等受自然条件的影响，输出功率具有间歇性和随机性，并且随着此类微网系统的接入数量不断增加，给系统及大电网系统带来一定的负面影响，如何在并网和离网模式之间实现无缝切换，使微网运行模式切换时对用电设备及大电网的扰动最小，是提高分布式储能微网系统性能的关键技术。

储能逆变器是储能系统的能量转换装置，其输出滤波方式通常有L型滤波、LC型滤波或LCL型滤波等。由于要求达到的性能指标不同，实际应用中，离网逆变器大多采用LC滤波，追求电压稳定性能；并网逆变器大多采用LCL滤波，追求电流稳定性能。若能通过一定的装置，将LC和LCL滤波集成在储能逆变器中，将有效降低软件控制算法设计难度，提高效率及可靠性。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种可以不断电地切换并网或离网运行模式的储能逆变器并网/离网切换方法和装置。

为了实现上述发明目的，本发明提出一种储能逆变器的LC/LCL切换电路，包括第一电感、第一电容、第二继电器、第二电感、接触器和用电负荷；

所述第一电感的一端连接正极电路，另一端连接所述第一电容的一端和第二电感的一端；第二电感的另一端连接所述接触器的一端，接触器的另一端连接外部电网的正极，外部电网的负极连接负极电路；所述第一电容的另一端连接所述负极电路；所述第二继电器与所述用电负荷串联，且第二继电器的一端连接所述第二电感和第一电感之间的导线上，所述用电负荷的负极连接负极电路；

当离网运行时，接触器断开，第二继电器闭合，运行LC滤波电路；

当并网运行时，接触器闭合，第二继电器打开，运行LCL滤波电路。

进一步地，所述储能逆变器的LC/LCL切换电路还包括第二电容和第一继电器；

所述第二电容与第一继电器串联后与所述第一电容并联；

当离网运行时，接触器断开，第一继电器和第二继电器闭合，运行LC滤波电路；

当并网运行时，接触器闭合，第一继电器和第二继电器打开，运行LCL滤波电路。

本发明还提供一种储能逆变器并网/离网切换方法，所述储能逆变器包括LC/LCL切换电路，该LC/LCL切换电路包括第一电感、第一电容、第二继电器、第二电感、接触器和用电负荷，通过第二继电器和接触器的闭合与打开完成LC电路和LCL电路的切换；

所述切换方法包括：

实时监测外部电网的电压和频率；

根据电压和频率判断外部电网是否失电；

根据电网失电情况，对LC/LCL切换电路进行对应的切换；当储能逆变器处于并网状态时，如果电网失电，则发送离网切换命令，将所述LC/LCL切换电路，从LCL滤波电路切换到LC滤波电路进行离网运行；当储能逆变器处于离网状态时，如果电网未失电，则发送并网切换命令，将所述LC/LCL切换电路，从LC滤波电路切换到LCL滤波电路进行并网运行。

进一步地，所述当储能逆变器处于并网状态时，如果电网失电，则发送离网切换命令，将所述LC/LCL切换电路，从LCL滤波电路切换到LC滤波电路进行离网运行的步骤，包括：

接收离网切换命令；

锁存当前负载电压的第一电压值和相位；

控制前级MPPT电路由单一电流环控制器切换到双环控制器；

控制后级逆变器切换到双环控制器，并将双环控制器的电压环参考电压值设定为所述第一电压值；

控制逆变控制器的电压值由第一电压值逐渐增加到指定的第二电压值；

控制LCL滤波电路切换到LC滤波电路。

进一步地，所述当储能逆变器处于离网状态时，如果电网未失电，则发送并网切换命令，将所述LC/LCL切换电路，从LC滤波电路切换到LCL滤波电路进行并网运行的步骤，包括：

接收并网切换命令；

控制后级逆变器输出电压和电网电压同幅度、同相位，完成锁相；

保存前级MPPT电路电感的第一电感电流值；

控制前级MPPT电路由双环控制器切换到单一的电流环控制器，并将电流环控制器的电流值设定为所述第一电感电流值；

控制所述电流环的电感电流值由第一电感电流值逐渐增加到指定的第二电感电流值；

控制LC滤波电路切换到LCL滤波电路。

本发明还提供一种储能逆变器并网/离网切换装置，所述储能逆变器包括LC/LCL切换电路，该LC/LCL切换电路包括第一电感、第一电容、第二继电器、第二电感、接触器和用电负荷，通过第二继电器和接触器的闭合与打开完成LC电路和LCL电路的切换；

所述切换装置包括：

检测单元，用于实时监测外部电网的电压和频率；

判断单元，用于根据电压和频率判断外部电网是否失电；

切换单元，根据电网失电情况，对所述LC/LCL切换电路进行对应的切换；

所述切换单元包括：第一切换子单元，用于当储能逆变器处于并网状态时，如果电网失电，则发送离网切换命令，将所述LC/LCL切换电路，从LCL滤波电路切换到LC滤波电路进行离网运行；第二切换子单元，用于当储能逆变器处于离网状态时，如果电网未失电，则发送并网切换命令，将所述LC/LCL切换电路，从LC滤波电路切换到LCL滤波电路进行并网运行。

进一步地，所述第一切换子单元，包括：

第一接收模块，用于接收离网切换命令；

锁存模块，用于锁存当前负载电压的第一电压值和相位；

第一切换模块，用于控制前级MPPT电路由单一电流环控制器切换到双环控制器；

第二切换模块，用于控制后级逆变器切换到双环控制器，并将双环控制器的电压环参考电压值设定为所述第一电压值；

变压模块，用于控制逆变控制器的电压值由第一电压值逐渐增加到指定的第二电压值；

第一电路切换模块，用于控制LCL滤波电路切换到LC滤波电路。

进一步地，所述第二切换子单元，包括：

第二接收模块，用于接收并网切换命令；

锁相模块，用于控制后级逆变器输出电压和电网电压同幅度、同相位，完成锁相；

保存模块，用于保存前级MPPT电路电感的第一电感电流值；

第三切换模块，用于控制前级MPPT电路由双环控制器切换到单一的电流环控制器，并将电流环控制器的电流值设定为所述第一电感电流值；

变流模块，用于控制所述电流环的电感电流值由第一电感电流值逐渐增加到指定的第二电感电流值；

第二电路切换模块，用于控制LC滤波电路切换到LCL滤波电路。

本发明的储能逆变器的LC/LCL切换电路，结构简单，切换方便；储能逆变器并网/离网切换方法和装置，主动判断外部电网的运行状态，实现储能逆变器并网运行转离网运行、离网运行转并网运行的无缝切换，保证微网系统状态切换时，对微网系统内用电负荷持续不间断供电，并且通过切换LC/LCL切换电路实现运行状态的切换，使得滤波性能大大提高，同时简化了软件控制算法设计复杂度，提高了效率和可靠性。

附图说明

图1 为本发明一实施例的储能逆变器的LC/LCL切换电路的电路图；

图2 为本发明一实施例的储能逆变器的LC/LCL切换电路的切换方法的流程图；

图3 为本发明另一实施例的储能逆变器的LC/LCL切换电路的切换方法的流程图；

图4 为本发明一实施例的储能逆变器的LC/LCL切换电路的切换装置的结构框图；

图5 为本发明一实施例的储能逆变器并网/离网无缝切换方法的流程图；

图6 为本发明一实施例的储能逆变器的LCL滤波电路切换到LC滤波电路进行离网运行的流程图；

图7 为本发明一实施例的储能逆变器的LC滤波电路切换到LCL滤波电路进行并网运行的流程图；

图8 为本发明一实施例的储能逆变器并网/离网无缝切换装置的结构框图；

图9 为本发明一实施例的切换单元的结构框图；

图10 为本发明一实施例的第一切换子单元的结构框图；

图11 为本发明一实施例的第二字切换单元的结构框图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1， 本发明实施例中提出一种储能逆变器的LC/LCL切换电路，包括第一电感L1、第一电容C1、第二继电器S2、第二电感L2、接触器S3和用电负荷Load；所述第一电感L1的一端端连接正极电路，另一端连接所述第一电容C1的一端和第二电感L2的一端；第二电感L2的另一端连接所述接触器S3的一端，接触器S3的另一端连接外部电网的正极，外部电网的负极连接负极电路；所述第一电容C1的另一端连接所述负极电路；所述第二继电器S2与所述用电负荷Load串联，且第二继电器S2的输入端连接所述第二电感L2和第一电感L1之间的导线上，所述用电负荷Load的负极连接负极电路；当离网运行时，接触器S3断开，第二继电器S2闭合，运行LC滤波电路；当并网运行时，接触器S3闭合，第二继电器S2打开，运行LCL滤波电路。

本发明实施例中，上述储能逆变器的LC/LCL切换电路，可以快速的进行LC滤波电路和LCL滤波电路的相互切换，而且电路结构简单，方便控制，而且通过切换LC/LCL切换电路实现运行状态的切换，使得储能逆变器的滤波性能大大提高。

本发明实施例中，上述储能逆变器的LC/LCL切换电路还包括第二电容C2和第一继电器S1；

所述第二电容C2与第一继电器S1串联后与所述第一电容C1并联；当离网运行时，接触器S3断开，第一继电器S1和第二继电器S2闭合，运行LC滤波电路；当并网运行时，接触器S3闭合，第一继电器S1和第二继电器S2打开，运行LCL滤波电路。第二电容C2的设置，可以提供LC滤波电路中电容容量，提高LC滤波电路的滤波效果和滤波稳定性。

参照图2，本发明实施例中，还提供一种如上述的储能逆变器的LC/LCL切换电路的切换方法，包括步骤：

S1、侦听储能逆变器发出的并网/离网命令；

S2、根据所述并网/离网命令，控制所述LC/LCL切换电路进行切换；其中，当并网/离网命令为并网命令时，控制所述LC/LCL切换电路切换到LCL滤波电路；当并网/离网命令为离网命令时，控制所述LC/LCL切换电路切换到LC滤波电路。

如上述步骤S1所述，储能逆变器会接收储能微网系统发出的失电或未失电的信号，并会发出对应的切换命令，而控制LC/LCL切换电路的单元则会对其进行侦听，快速的对失电或复电情况做出电路切换的工作命令；

如上述步骤S2所述，根据侦听到的命令，控制LC/LCL切换电路切换到指定的电路。

在本实施例中，上述步骤S2中，当由离网状态切换到并网状态时，需要对离网前的电压状况进行锁相处理，在电网电压的第一个过零点发出断开S1、S2信号，闭合S3信号，滤波器切换到LCL滤波电路上，因为电网电压的过零点，无能量产生，所以电路切换时，无能量冲击，避免产生电火花等危险情况，提高储能逆变器的使用的安全性和使用寿命。

参照图3，本发明实施例中，上述根据所述并网/离网命令，控制所述LC/LCL切换电路进行切的步骤之前，包括步骤：S11、验证侦听到的并网/离网命令是否正确，如果验证正确，则执行该命令，如果验证失败，则忽略该命令继续监听。在侦听到并网/离网命令时，需要对其进行验证，防止误触发并网或离网的切换，提高LC/LCL切换电路的使用稳定性。

参照图4，本发明实施例还提供一种如上述的储能逆变器的LC/LCL切换电路的切换装置，包括：

侦听单元11，用于侦听储能逆变器发出的并网/离网命令；

执行单元13，用于根据所述并网/离网命令，控制所述LC/LCL切换电路进行切换；其中，当并网/离网命令为并网命令时，控制所述LC/LCL切换电路切换到LCL滤波电路；当并网/离网命令为离网命令时，控制所述LC/LCL切换电路切换到LC滤波电路。

如上述侦听单元11，储能逆变器会接收储能微网系统发出的失电或未失电的信号，并发出对应的切换命令，而侦听单元11则会对其进行侦听，快速的对失电或复电情况做出电路切换的工作命令；

如上述执行单元13，根据侦听到的命令，控制LC/LCL切换电路切换到指定的电路。

本实施例中，执行单元13执行切换命令时，当由离网状态切换到并网状态时，需要对离网前的电压状况进行锁相处理，在电网电压的第一个过零点发出断开S1、S2信号，闭合S3信号，滤波器切换到LCL滤波电路上，因为电网电压的过零点，无能量产生，所以电路切换时，无能量冲击，避免产生电火花等危险情况，提高储能逆变器的使用的安全性和使用寿命。

参照图4，所述储能逆变器的LC/LCL切换电路的切换装置还包括：验证单元12，用于验证侦听到的并网/离网命令是否正确，如果验证正确，则执行该命令，如果验证失败，则忽略该命令。在侦听到并网/离网命令时，需要对其进行验证，防止误触发并网或离网的切换，提高LC/LCL切换电路的使用稳定性

参照图5，本发明实施例还提供一种储能逆变器并网/离网无缝切换方法，包括步骤：

S31、实时监测外部电网的电压和频率；

S32、根据电压和频率判断外部电网是否失电；

S33、根据电网失电情况，对上述LC/LCL切换电路进行对应的切换；当储能逆变器处于并网状态时，如果电网失电，则发送离网切换命令，将LC/LCL切换电路，从LCL滤波电路切换到LC滤波电路进行离网运行；当储能逆变器处于离网状态时，如果电网未失电，则发送并网切换命令，将储能逆变器LC/LCL切换电路，从LC滤波电路切换到LCL滤波电路进行并网运行。

如上述步骤S31所述，储能逆变器所在的储能微系统，会实时的监测并网侧电网电压、频率等变化，外部电网一般为220V、50HZ的交流电，在一些特定的环境，也可以定义为其他电压和频率的电网。

如上述步骤S32所述，如果检测到的电网电压或频率发生异常，则判断电网失电，反之电网正常。

如上述步骤S33所述，根据电网是否失电的情况，控制储能逆变器的LC/LCL切换电路进行对应的切换，失电时切换到离网状态的LC滤波电路，未失电时，切换到并网状态的LCL滤波电路。

本实施中，上述的LC/LCL切换电路包括第一电感L1、第一电容C1、第二继电器S2、第二电感L2、接触器S3和用电负荷Load；所述第一电感L1的一端端连接正极电路，另一端连接所述第一电容C1的一端和第二电感L2的一端；第二电感L2的另一端连接所述接触器S3的一端，接触器S3的另一端连接外部电网的正极，外部电网的负极连接负极电路；所述第一电容C1的另一端连接所述负极电路；所述第二继电器S2与所述用电负荷Load串联，且第二继电器S2的输入端连接所述第二电感L2和第一电感L1之间的导线上，所述用电负荷Load的负极连接负极电路；当离网运行时，接触器S3断开，第二继电器S2闭合，运行LC滤波电路；当并网运行时，接触器S3闭合，第二继电器S2打开，运行LCL滤波电路。还包括第二电容C2和第一继电器S1；所述第二电容C2与第一继电器S1串联后与所述第一电容C1并联；当离网运行时，接触器S3断开，第一继电器S1和第二继电器S2闭合，运行LC滤波电路；当并网运行时，接触器S3闭合，第一继电器S1和第二继电器S2打开，运行LCL滤波电路。

本实施例的切换方法，可以无缝的将储能逆变器从并网模式切换到独立带载模式（离网模式），或者无缝的从独立带载模式切换到并网模式，简单快速，提高储能逆变器的工作效率和可靠性，并且通过切换LC/LCL切换电路实现运行状态的切换，使得滤波性能大大提高，同时简化了软件控制算法设计复杂度，进一步地提高效率和可靠性。

参照图6，本实施例中，上述步骤S33中所述的当储能逆变器处于并网状态时，如果电网失电，则发送离网切换命令，将LC/LCL切换电路，从LCL滤波电路切换到LC滤波电路进行离网运行的步骤，包括：

S3311、接收离网切换命令；其中，实时侦听储能逆变器发出的并网/离网命令，当接收到离网切换命令后，一般还会验证侦听到的离网命令是否正确，如果验证正确，则执行该命令；

S3312、锁存当前负载电压的第一电压值和相位，以便于给后续各电路中的电压值设定标准；

S3313、控制前级MPPT电路(Maximum Power Point Tracking, 最大功率点跟踪电路)由单一电流环控制器切换到双环控制器，以适应恒压源的电路转换；

S3314、控制后级逆变器切换到双环控制器，并将双环控制器的电压环参考电压值设定为所述第一电压值，防止电压环参考电压与第一电压值不同而发生能量冲击，发生危险或影响整个储能逆变器控制系统的稳定性；

S3315、控制逆变控制器的电压值由第一电压值逐渐增加到指定的第二电压值；其中，第一电压值逐渐增加到指定的第二电压值是指电压是慢慢变化的，而不是突然变化到指定的第二电压值，防止电压变化过快而产生能量冲击，发生危险或影响整个储能逆变器控制系统的稳定性；

S3316、控制LCL滤波电路切换到LC滤波电路，使电路进入LC滤波电路，以适应离网状态。

本实施例中，储能逆变微网系统处于独立带载模式时，逆变器输出接LC滤波电路，以电压源形式带载。控制器采用双环控制器，控制逆变器输出电感电流和电容电压，而直流母线电压则由前级MPPT电路的控制来实现。

参照图7，本实施例中，上述步骤S33中所述当储能逆变器处于离网状态时，如果电网未失电，则发送并网切换命令，将LC/LCL切换电路，从LC滤波电路切换到LCL滤波电路进行并网运行的步骤，包括：

S3321、接收并网切换命令；其中，储能逆变器实时侦听并网侧发出的并网/离网命令，当接收到并网切换命令后，一般还会验证侦听到的并网命令是否正确，如果验证正确，则执行该命令；

S3322、控制后级逆变器输出电压和电网电压同幅度、同相位，完成锁相，防止电流互灌，损坏储能逆变器；

S3323、保存前级MPPT电路电感的第一电感电流值，以便于给后续各电路中的电感电流设定标准；

S3324、控制前级MPPT电路由双环控制器切换到单一的电流环控制器，并将电流环控制器的电流值设定为所述第一电感电流值，以适应恒流源的电路转换；

S3325、控制所述电流环的电感电流值由第一电感电流值逐渐增加到指定的第二电感电流值，防止电流环参考电流值与第一电压值不同而发生能量冲击，发生危险或影响整个储能逆变器控制系统的稳定性；

S3326、控制LC滤波电路切换到LCL滤波电路，使电路进入LCL滤波电路，以适应并网状态。

本实施例中，储能逆变微网系统处于并网模式时，逆变器输出接LCL滤波器，以电流源形式并网。逆变器的控制器采用双环控制，电压外环控制直流母线电压，电流内环控制并网电流波形质量。

参照图8和图9，本发明实施例中还提供一种储能逆变器并网/离网无缝切换装置，包括：

检测单元31，用于实时监测外部电网的电压和频率；

判断单元32，用于根据电压和频率判断外部电网是否失电；

切换单元33，根据电网失电情况，对上述LC/LCL切换电路进行对应的切换；所述切换单元33包括：第一切换子单元331，用于当储能逆变器处于并网状态时，如果电网失电，则发送离网切换命令，将LC/LCL切换电路，从LCL滤波电路切换到LC滤波电路进行离网运行；第二切换子单元332，用于当储能逆变器处于离网状态时，如果电网未失电，则发送并网切换命令，将LC/LCL切换电路，从LC滤波电路切换到LCL滤波电路进行并网运行。

如上述检测单元31，储能逆变器所在的储能微系统，会实时的监测并网侧电网电压、频率等变化，外部电网一般为220V、50HZ的交流电，在一些特定的环境，也可以定义为其他电压和频率的电网。

如上述判断单元32，如果检测到的电网电压或频率发生异常，则判断电网失电，反之电网正常。

如上述切换单元33，根据电网是否失电的情况，控制储能逆变器的LC/LCL切换电路进行对应的切换，失电时切换到离网状态的LC滤波电路，未失电时，切换到并网状态的LCL滤波电路。

本实施中，上述的LC/LCL切换电路包括第一电感L1、第一电容C1、第二继电器S2、第二电感L2、接触器S3和用电负荷Load；所述第一电感L1的一端端连接正极电路，另一端连接所述第一电容C1的一端和第二电感L2的一端；第二电感L2的另一端连接所述接触器S3的一端，接触器S3的另一端连接外部电网的正极，外部电网的负极连接负极电路；所述第一电容C1的另一端连接所述负极电路；所述第二继电器S2与所述用电负荷Load串联，且第二继电器S2的输入端连接所述第二电感L2和第一电感L1之间的导线上，所述用电负荷Load的负极连接负极电路；当离网运行时，接触器S3断开，第二继电器S2闭合，运行LC滤波电路；当并网运行时，接触器S3闭合，第二继电器S2打开，运行LCL滤波电路。还包括第二电容C2和第一继电器S1；所述第二电容C2与第一继电器S1串联后与所述第一电容C1并联；当离网运行时，接触器S3断开，第一继电器S1和第二继电器S2闭合，运行LC滤波电路；当并网运行时，接触器S3闭合，第一继电器S1和第二继电器S2打开，运行LCL滤波电路。

本实施例的切换装置，可以无缝的将储能逆变器从并网模式切换到独立带载模式（离网模式），或者无缝的从独立带载模式切换到并网模式，简单快速，提高储能逆变器的工作效率和可靠性，并且通过切换LC/LCL切换电路实现运行状态的切换，使得滤波性能大大提高，同时简化了软件控制算法设计复杂度，进一步地提高效率和可靠性。

参照图10，上述第一切换子单元331，包括：

第一接收模块3311，用于接收离网切换命令；实时侦听储能逆变器发出的并网/离网命令，当接收到离网切换命令后，一般还会验证侦听到的离网命令是否正确，如果验证正确，则执行该命令；

锁存模块3312，用于锁存当前负载电压的第一电压值和相位，以便于给后续各电路中的电压值设定标准；

第一切换模块3313，用于控制前级MPPT电路由单一电流环控制器切换到双环控制器，以适应恒压源的电路转换；

第二切换模块3314，用于控制后级逆变器切换到双环控制器，并将双环控制器的电压环参考电压值设定为所述第一电压值，防止电压环参考电压与第一电压值不同而发生能量冲击，发生危险或影响整个储能逆变器控制系统的稳定性；

变压模块3315，用于控制逆变控制器的电压值由第一电压值逐渐增加到指定的第二电压值；其中，第一电压值逐渐增加到指定的第二电压值是指电压是慢慢变化的，而不是突然变化到指定的第二电压值，防止电压变化过快而产生能量冲击，发生危险或影响整个储能逆变器控制系统的稳定性；

第一电路切换模块，用于控制LCL滤波电路切换到LC滤波电路，使电路进入LC滤波电路，以适应离网状态。

本实施例中，储能逆变微网系统处于独立带载模式时，逆变器输出接LC滤波电路，以电压源形式带载。控制器采用双环控制器，控制逆变器输出电感电流和电容电压，而直流母线电压则由前级MPPT电路的控制来实现。

参照图11，上述第二切换子单元332，包括：

第二接收模块3321，用于接收并网切换命令；其中，储能逆变器实时侦听并网侧发出的并网/离网命令，当接收到并网切换命令后，一般还会验证侦听到的并网命令是否正确，如果验证正确，则执行该命令；

锁相模块3322，用于控制后级逆变器输出电压和电网电压同幅度、同相位，完成锁相，防止电流互灌，损坏储能逆变器；

保存模块3323，用于保存前级MPPT电路电感的第一电感电流值，以便于给后续各电路中的电感电流设定标准；

第三切换模块3324，用于控制前级MPPT电路由双环控制器切换到单一的电流环控制器，并将电流环控制器的电流值设定为所述第一电感电流值，以适应恒流源的电路转换；

变流模块3325，用于控制所述电流环的电感电流值由第一电感电流值逐渐增加到指定的第二电感电流值，防止电流环参考电流值与第一电压值不同而发生能量冲击，发生危险或影响整个储能逆变器控制系统的稳定性；

第二电路切换模块3326，用于控制LC滤波电路切换到LCL滤波电路，使电路进入LCL滤波电路，以适应并网状态。

本实施例中，储能逆变微网系统处于并网模式时，逆变器输出接LCL滤波器，以电流源形式并网。逆变器的控制器采用双环控制，电压外环控制直流母线电压，电流内环控制并网电流波形质量。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种储能逆变器的LC/LCL切换电路，其特征在于，包括第一电感、第一电容、第二继电器、第二电感、接触器和用电负荷；

所述第一电感的一端连接正极电路，另一端连接所述第一电容的一端和第二电感的一端；第二电感的另一端连接所述接触器的一端，接触器的另一端连接外部电网的正极，外部电网的负极连接负极电路；所述第一电容的另一端连接所述负极电路；所述第二继电器与所述用电负荷串联，且第二继电器的一端连接所述第二电感和第一电感之间的导线上，所述用电负荷的负极连接负极电路；

当离网运行时，接触器断开，第二继电器闭合，运行LC滤波电路；

当并网运行时，接触器闭合，第二继电器打开，运行LCL滤波电路。

2.根据权利要求1所述的储能逆变器的LC/LCL切换电路，其特征在于，还包括第二电容和第一继电器；

所述第二电容与第一继电器串联后与所述第一电容并联；

当离网运行时，接触器断开，第一继电器和第二继电器闭合，运行LC滤波电路；

当并网运行时，接触器闭合，第一继电器和第二继电器打开，运行LCL滤波电路。

3.一种储能逆变器并网/离网切换方法，其特征在于，所述储能逆变器包括LC/LCL切换电路，该LC/LCL切换电路包括第一电感、第一电容、第二继电器、第二电感、接触器和用电负荷，通过第二继电器和接触器的闭合与打开完成LC电路和LCL电路的切换；

所述切换方法包括：

实时监测外部电网的电压和频率；

根据电压和频率判断外部电网是否失电；

根据电网失电情况，对LC/LCL切换电路进行对应的切换；当储能逆变器处于并网状态时，如果电网失电，则发送离网切换命令，将所述LC/LCL切换电路，从LCL滤波电路切换到LC滤波电路进行离网运行；当储能逆变器处于离网状态时，如果电网未失电，则发送并网切换命令，将所述LC/LCL切换电路，从LC滤波电路切换到LCL滤波电路进行并网运行。

4.根据权利要求3所述的储能逆变器并网/离网切换方法，其特征在于，所述当储能逆变器处于并网状态时，如果电网失电，则发送离网切换命令，将所述LC/LCL切换电路，从LCL滤波电路切换到LC滤波电路进行离网运行的步骤，包括：

接收离网切换命令；

锁存当前负载电压的第一电压值和相位；

控制前级MPPT电路由单一电流环控制器切换到双环控制器；

控制后级逆变器切换到双环控制器，并将双环控制器的电压环参考电压值设定为所述第一电压值；

控制逆变控制器的电压值由第一电压值逐渐增加到指定的第二电压值；

控制LCL滤波电路切换到LC滤波电路。

5.根据权利要求3所述的储能逆变器并网/离网切换方法，其特征在于，所述当储能逆变器处于离网状态时，如果电网未失电，则发送并网切换命令，将所述LC/LCL切换电路，从LC滤波电路切换到LCL滤波电路进行并网运行的步骤，包括：

接收并网切换命令；

控制后级逆变器输出电压和电网电压同幅度、同相位，完成锁相；

保存前级MPPT电路电感的第一电感电流值；

控制前级MPPT电路由双环控制器切换到单一的电流环控制器，并将电流环控制器的电流值设定为所述第一电感电流值；

控制所述电流环的电感电流值由第一电感电流值逐渐增加到指定的第二电感电流值；

控制LC滤波电路切换到LCL滤波电路。

6.一种储能逆变器并网/离网切换装置，其特征在于，所述储能逆变器包括LC/LCL切换电路，该LC/LCL切换电路包括第一电感、第一电容、第二继电器、第二电感、接触器和用电负荷，通过第二继电器和接触器的闭合与打开完成LC电路和LCL电路的切换；

所述切换装置包括：

检测单元，用于实时监测外部电网的电压和频率；

判断单元，用于根据电压和频率判断外部电网是否失电；

切换单元，根据电网失电情况，对所述LC/LCL切换电路进行对应的切换；

所述切换单元包括：第一切换子单元，用于当储能逆变器处于并网状态时，如果电网失电，则发送离网切换命令，将所述LC/LCL切换电路，从LCL滤波电路切换到LC滤波电路进行离网运行；第二切换子单元，用于当储能逆变器处于离网状态时，如果电网未失电，则发送并网切换命令，将所述LC/LCL切换电路，从LC滤波电路切换到LCL滤波电路进行并网运行。

7.根据权利要求6所述的储能逆变器并网/离网切换装置，其特征在于，所述第一切换子单元，包括：

第一接收模块，用于接收离网切换命令；

锁存模块，用于锁存当前负载电压的第一电压值和相位；

第一切换模块，用于控制前级MPPT电路由单一电流环控制器切换到双环控制器；

第二切换模块，用于控制后级逆变器切换到双环控制器，并将双环控制器的电压环参考电压值设定为所述第一电压值；

变压模块，用于控制逆变控制器的电压值由第一电压值逐渐增加到指定的第二电压值；

第一电路切换模块，用于控制LCL滤波电路切换到LC滤波电路。

8.根据权利要求6所述的储能逆变器并网/离网切换装置，其特征在于，所述第二切换子单元，包括：

第二接收模块，用于接收并网切换命令；

锁相模块，用于控制后级逆变器输出电压和电网电压同幅度、同相位，完成锁相；

保存模块，用于保存前级MPPT电路电感的第一电感电流值；

第三切换模块，用于控制前级MPPT电路由双环控制器切换到单一的电流环控制器，并将电流环控制器的电流值设定为所述第一电感电流值；

变流模块，用于控制所述电流环的电感电流值由第一电感电流值逐渐增加到指定的第二电感电流值；

第二电路切换模块，用于控制LC滤波电路切换到LCL滤波电路。