CN104953699A - 微电网系统无缝切换控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种微电网系统无缝切换控制方法,该控制方法包括:在公共电网正常时,控制系统控制光伏供电网和发电机供电网与公共电网并网运行,蓄电池供电网处于并网待机模式;在检测到公共电网异常时,控制系统控制一级负荷控制开关断开以使一级负载由不间断电源供电;PCC开关在检测到公共电网异常时在TPCC1时间内自动断开,并将PCC开关的状态信号变化反馈至蓄电池供电网;蓄电池供电网在检测到PCC开关处于断开状态时,在TSC1时间内从并网待机模式切换为孤网模式,并提供电压参考源至交流母线。本发明的微电网系统无缝切换控制方法,可以保证微电网的并网与孤网切换的快速性,解决在并网转换成孤网时造成的停电问题。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域,特别涉及一种微电网系统无缝切换控制方法。
背景技术
现有研究和实践已表明,将分布式发电供能系统以微电网的形式接入公共电网并网运行,与公共电网互为支撑,是发挥分布式发电供能系统效能的最有效方式。微电网是指由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统,是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与公共电网并网运行,也可以孤立运行。
相较于传统的发电技术,分布式发电供能系统由于采用就地能源,通过合理的规划设计,在灾难性事件发生导致大电网瓦解的情况下,可以保证对重要负荷的供电,并有助于大电网快速恢复供电,降低大电网停电造成的社会经济损失;分布式发电的输配电损耗很低,无需建配电站,可降低或避免附加的输配电成本,并且根据用户需求,分布式发电在实际应用中可以提供多种服务,如备用发电,削峰填谷等。分布式电源将成为未来大型电网的有力补充和有效支撑,是未来电力系统的发展趋势之一。
但是,在相关技术中,微电网从与公共电网的并网模式切换为孤网模式时,往往造成某些负载在一定时间例如2-3分钟内停电,甚至需要停电更长的时间。
发明内容
本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。为此,本发明需要提出一种微电网系统无缝切换控制方法,该控制方法可以保证微电网的并网与孤网切换的快速性,解决在并网转换成孤网运行时造成的停电问题。
为解决上述问题,本发明实施例提出一种微电网无缝切换控制方法,其中,所述微电网系统包括光伏供电网、发电机供电网、蓄电池供电网、控制系统和负载,所述光伏供电网、发电机供电网和所述蓄电池供电网均接入交流母线,公共电网通过PCC(programmable computer controller,可编程计算机控制器)开关接入所述交流母线,通过所述交流母线为连接的负载供电,其中,所述负载包括一级负载、二级负载和三级负载,所述一级负载连接不间断电源并通过一级负荷控制开关接入所述交流母线,所述控制方法包括以下步骤:在所述公共电网正常时,所述控制系统控制所述光伏供电网和所述发电机供电网与所述公共电网并网运行,所述蓄电池供电网处于并网待机模式;在检测到所述公共电网异常时,所述控制系统控制所述一级负荷控制开关断开以使所述一级负载由所述不间断电源供电,其中,所述不间断电源的额定输出功率满足:PUPS>PL1,PUPS为所述不间断电源的额定功率,PL1为所述一级负载的额定功率;所述PCC开关在检测到所述公共电网异常时在TPCC1时间内自动断开,并将所述PCC开关的状态信号反馈至所述蓄电池供电网;所述蓄电池供电网在检测到所述PCC开关断开时,在TSC1时间内从并网待机模式切换为孤网模式,并提供电压参考源至所述交流母线;其中,TPCC1和TSC1满足:TPCC1+TSC1<TVC且TPCC1+TSC1<TG,TVC为所述光伏供电网允许的掉电间断时间,TG为所述发电机供电网允许的掉电间断时间,并且,所述蓄电池供电网的额定功率满足:PSC>PL2+PL3,PSC为所述蓄电池供电网的额定功率,PL2为在应急状态持续工作的所述二级负载的额定功率,PL3为在应急状态持续工作的所述三级负载的额定功率。
根据本发明实施例的微电网系统无缝切换控制方法,控制系统在检测到公共电网异常时,控制无间断电源为一级负载继续供电,以及PCC开关断开的时间和蓄电池供电网从并网待机模式切换为孤网模式的时间之和小于光伏供电网和发电机供电网的允许的掉电间断时间,并且由蓄电池供电网提供电压参考源至交流母线,保证光伏供电网、发电机供电网、二级负载和三级负载的状态保持不变,从而实现无缝切换,保证从并网切换为孤网运行的快速性和连续性,避免切换过程中造成二级负载和三级负载的停电问题。
具体地,所述蓄电池供电网包括:蓄电池组;双向电池控制器和双向逆变器,所述双向电池控制器与所述蓄电池组连接,所述双向逆变器分别与所述双向电池控制器和所述交流母线连接;中央控制器,在处于并网待机模式时,所述中央控制器控制所述双向逆变器进行整流输出以维持所述蓄电池供电网内的直流母线电压,并控制所述双向电池控制器处于待机状态。
具体地,在处于所述并网待机模式时,所述双向电池控制器检测所述蓄电池组的电量,当所述蓄电池组的电量小于预设电量时,向所述蓄电池组进行充电。
进一步地,所述蓄电池供电网在检测到所述PCC开关处于断开状态时,在TSC1时间内从并网待机模式切换为孤网模式,并提供电压参考源至所述交流母线,具体包括:所述中央控制器检测到所述PCC开关处于断开状态时,控制所述双向电池控制器由待机状态切换为放电状态以控制所述蓄电池组放电以维持所述直流母线电压;以及所述中央控制器控制所述双向逆变器由整流状态切换为逆变状态以输出电压参考源至所述交流母线。
在本发明的一些实施例中,上述控制方法还包括:在TPCC1+TSC1时间之后,所述光伏供电网和所述发电机供电网并入所述电压参考源以维持所述二级负载和所述三级负载持续取电;以及所述控制系统控制所述一级负荷控制开关闭合以维持所述一级负载持续取电,从而可以在停电或者公共电网故障时为负载提供稳定电源。
在本发明的一些实施例中,上述控制方法还包括:在检测到所述公共电网恢复正常之后,所述控制系统控制所述PCC开关在TPCC2+TSC2时间内闭合;以及所述蓄电池供电网从孤网模式切换为并网待机模式。
具体地,其中,TPCC2+TSC2<TVC且TPCC2+TSC2<TG,TPCC2为所述PCC开关从孤网转并网的模式切换直至发出状态确认的时间,TSC2为所述蓄电池供电网的孤网转并网待机模式切换时间。
进一步地,上述控制方法还包括:在TPCC2+TSC2时间之后,所述控制系统控制所述光伏供电网和所述发电机供电网与所述公共电网并网运行。
在本发明的一些实施例中,所述蓄电池供电网从孤网切换为并网待机模式具体包括:所述中央控制器控制所述双向逆变器由逆变状态切换为整流状态以维持所述直流母线电压;以及所述中央控制器控制所述双向电池控制器由放电状态切换为待机状态。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为根据本发明的一个具体实施例的微电网系统的电路示意图;
图2为根据本发明的一个实施例的微电网系统无缝切换控制方法的流程图;以及
图3为根据本发明的另一个具体实施例的微电网系统无缝切换控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的微电网无缝切换控制方法。
首先,对本发明实施例中的微电网系统进行说明,如图1所示,为根据本发明的一个实施例的微电网系统的电路示意图,在本发明实施例中,微电网系统包括光伏供电网、发电机供电网、蓄电池供电网、控制系统100和负载。
光伏供电网、发电机供电网和蓄电池供电网均接入交流母线1,公共电网2通过PCC开关3接入交流母线1,具体地,PCC开关3为采样快速永磁机构的快速开关,例如能在3ms内可靠分合开关,通过交流母线1为连接的负载供电。其中,交流母线1可以为三相四线制(或者五线制)400V等级交流母线。负载包括一级负载4、二级负载5和三级负载6,一级负载4连接不间断电源(UPS,Uninterruptible PowerSystem/Uninterruptible Power Supply)7并通过一级负荷控制开关8接入交流母线1,二级负载5通过二级负荷控制开关9计入交流母线1,三级负载6通过三级负荷控制开关10接入交流母线1,负载可以从交流母线1取电。
其中,光伏供电网包括光伏阵列11、光伏逆变器12和光伏控制开关13。光伏逆变器12将光伏阵列11转换的电能进行逆变,并通过光伏控制开关13接通时并入交流母线1。
发电机供电网包括发电机14和发电机控制开关15,发电机14进行发电,并通过发电机控制开关15接通时并入交流母线13。
蓄电池供电网包括蓄电池组16、双向电池控制器17、双向逆变器18和中央控制器19,双向电池控制器17与蓄电池组16连接,双向逆变器18分别与双向电池控制器17和交流母线1连接,双向逆变器18和双向电池控制器17通过直流母线电器连接。在本发明实施例中,蓄电池组1为储能式蓄电池组,电池容量的选择按照能够保证蓄电池供电网孤网运行以额定功率输出的时间TMG。双向电池控制器17为双向半桥直直变换器,实现能量的双向流动,根据需要放电维持直流母线电压或者为蓄电池组16的充电。双向逆变器18为三相全桥交直变换器,实现能量的双向流动,根据需要整流或者逆变。中央控制器19为双向电池控制器17和双向逆变器18的上位机,实现蓄电池供电网与控制系统100的通讯。
控制系统100为后台可操作界面,与蓄电池供电网的中央控制器19进行通讯,实现对蓄电池供电网的功能控制与数据监控;以及,控制系统100与发电机控制开关15和光伏控制开关13进行通讯,实现对发电机14和光伏逆变器12发电量的控制与监测;控制系统100与一级负荷控制开关8、二级负荷控制开关9和三级负荷控制开关10进行通讯,实现对一级负载4、二级负载5和三级负载6负荷量的控制与监测。
在相关技术中,微电网系统典型的电源有公共电网、光伏逆变器、发电机和蓄电池组四种,负荷包括一级负荷、二级负荷、三级负荷三种,参照图1。微电网系统工作于并网模式时,公共电网作为主电源,其它的电源均作为从电源;当微电网系统从并网转换成孤网运行时,一级负荷以UPS形式的工作方式保证供电,已经做到持续供电;但是由于此转换过程中公共电网的退出,导致微电网系统直流母线的电压迅速下降,光伏逆变器的本身特性决定其将退出微电网系统停止工作;发电机从电源模式切换至主电源模式,但总切换时间需要花费2至3分钟,所以微电网系统从并网转到孤网运行时,二级负载和三级负载将停电2至3分钟,光伏逆变器在此种情况下,先等待发电机启动稳定例如等待2至3分钟之后,才开始准同期并网发电,并网时间大概6至10分钟,也就是说,光伏逆变器总停止工作时间将达到8至13分钟
基于上述对本发明实施例的微电网系统的说明,针对相关技术中微电网系统从并网切换成孤网过程中,二级负载和三级负载需要停电2-3分钟,光伏逆变器停止工作8-13分钟的问题,本发明实施例提出一种微电网系统无缝切换控制方法。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的微电网系统无缝切换控制方法。图2为根据本发明的一个实施例的微电网系统无缝切换控制方法的流程图,如图2所示,该控制方法包括以下步骤:
S1,在公共电网正常时,控制系统控制光伏供电网和发电机供电网与公共电网并网运行,蓄电池供电网处于并网待机模式。
具体地,当公共电网正常时,控制系统控制光伏控制开关和发电机控制开关闭合,光伏逆变器和发电机启动,光伏供电网直接并网,发电机供电网直接并网,一级负载、二级负载和三级负载直接从交流母线取电,蓄电池供电网处于并网待机模式。
对于蓄电池供电网内部,在处于并网待机模式时,中央控制器控制双向逆变器进行整流输出以维持蓄电池供电网内的直流母线电压,并控制双向电池控制器处于待机状态。具体地,双向逆变器整流维持直流母线电压,双向电池控制器处于功率不输出的待机状态,同时,双向电池控制器具备电池管理能力,在处于并网待机模式时,双向电池控制器检测蓄电池组的电量,当蓄电池组的电量小于预设电量时,如有充电需求,向蓄电池组进行充电。给蓄电池组充电,此阶段为微电网系统的正常并网阶段。
S2,在检测到公共电网异常时,控制系统控制一级负荷控制开关断开以使一级负载通过不间断电源进行供电。
其中,不间断电源的额定输出功率满足:PUPS>PL1,PUPS为不间断电源的额定功率,PL1为一级负载的额定功率,因而在公共电网异常时,通过不间断电源依然可以实现对一级负载的供电,实现一级负载的持续取电,UPS持续供电时间为Tu。
S3,PCC开关在检测到公共电网异常时在TPCC1时间内自动断开,并将PCC开关的状态信号反馈至蓄电池供电网。
S4,蓄电池供电网在检测到PCC开关处于断开状态时,在TSC1时间内从并网待机模式切换为孤网模式,并提供电压参考源至交流母线。
其中,TPCC1和TSC1满足:TPCC1+TSC1<TVC且TPCC1+TSC1<TG,TVC为光伏供电网允许的掉电间断时间,TG为发电机供电网允许的掉电间断时间,TPCC1可以理解为PCC开关并网切换为孤网直至发出状态确认的时间,TSC1可以理解为蓄电池供电网并网转孤网状态切换时间。并且,蓄电池供电网的额定功率满足:PSC>PL2+PL3,PSC为蓄电池供电网的额定功率,PL2为在应急状态持续工作的二级负载的额定功率,PL3为在应急状态持续工作的三级负载的额定功率,应急状态即公共电网异常时。而在并网工作状态下时,允许总的二级负载和三级负载的额定功率之和超过蓄电池供电网的额定功率。
在蓄电池供电网内部,中央控制器检测到PCC开关处于断开状态时,控制双向电池控制器由待机状态切换为放电状态以控制蓄电池组放电以维持蓄电池供电网内部的直流母线电压,并控制双向逆变器由整流状态切换为逆变状态以输出电压参考源至交流母线。也就是说,在公共电网异常时,通过蓄电池供电网提供电压参考源至交流母线,此时交流母线上存在电压参考源,且PSC>PL3+PL2,TPCC1+TSC1<TVC且TPCC1+TSC1<TG,从而保证光伏逆变器、发电机、二级负载和三级负载在TPCC1+TSC1的时间内状态保持不变,不会出现停电的状态。
可以看出,本发明实施例的微电网系统无缝切换控制方法,控制系统在检测到公共电网异常时,控制无间断电源为一级负载继续供电,以及PCC开关断开的时间和蓄电池供电网从并网待机模式切换为孤网模式的时间之和小于光伏供电网和发电机供电网的允许的掉电间断时间,并且由蓄电池供电网提供电压参考源至交流母线,保证光伏供电网、发电机供电网、二级负载和三级负载的状态保持不变,从而实现无缝切换,保证并网切换为孤网的供电连续性,避免切换过程中造成的二级负载和三级负载的停电问题。
继而,在TPCC1+TSC1时间之后,光伏供电网和发电机供电网并入电压参考源以维持二级负载和三级负载持续从交流母线取电,也就是,光伏供电网和发电机供电网无缝并入蓄电池供电网构建的电压参考源,继续发电,实现二级负载和三级负载的持续取电,并控制系统控制一级负荷控制开关闭合以维持一级负载持续从交流母线取电,从而可以在停电或者公共电网故障时为负载提供稳定电源。其中,发电机和光伏逆变器的额定功率满足:PG+PVC>PL3+PL2+PL1,PG为发电机的额定功率,PVC为光伏逆变器输出额定功率,发电机和光伏逆变器当前的发电量需要满足不大于二级负载和三级负载的总需求量,发电机和光伏逆变器当前发电量的调节需要依靠控制系统调节光伏控制开关和发电机控制开关实现,此时可以根据需要给UPS充电。
如果检测到公共电网持续异常,则微电网系统继续运行孤网模式,即蓄电池供电网持续提供参考电压源至交流母线,光伏逆变器、发电机、不间断电源、一级负载、二级负载和三级负载的状态不变。光伏逆变器、发电机在蓄电池供电网构建的电压参考源的基础上,持续发电,二级负载和三级负载持续取电,一级负载在不间断电源的供电下持续取电。
在微电网系统在孤网运行阶段时,对于蓄电池供电网内部,在检测到公共电网持续处于异常状态时,双向电池控制器持续控制蓄电池组放电以维持内部直流母线电压,双向逆变器保持逆变状态提供电压参考源至交流母线,蓄电池供电网提供的功率由二级负载和三级负载决定。
在检测到公共电网恢复正常之后,控制系统控制PCC开关在TPCC2+TSC2时间内闭合,以及蓄电池供电网从孤网模式切换为并网待机模式,其中,TPCC2+TSC2<TVC且TPCC2+TSC2<TG,TPCC2为PCC开关从孤网转并网的模式切换直至发出状态确认的时间,TSC2为蓄电池供电网的孤网转并网待机模式切换时间;在TPCC2+TSC2时间之后,控制系统控制光伏供电网和发电机供电网与公共电网并网运行。
具体地,蓄电池供电网的中央控制器检测到公共电网恢复正常之后,自动进行准同期调节,当满足合闸条件时,控制PCC开关在TPCC2+TSC2时间内闭合,由于此时交流母线由公共电网维持,光伏逆变器、发电机、不间断电源、一级负载、二级负载和三级负载状态不变。进而在TPCC2+TSC2时间之后,光伏供电网和发电机供电网与公共电网并网,持续发电,一级负载、二级负载和三级负载持续取电。
蓄电池供电网从孤网切换为并网待机模式时,中央控制器控制双向逆变器由逆变状态切换为整流状态以维持直流母线电压,并控制双向电池控制器由放电状态切换为功率不输出的待机状态,此阶段为微电网系统的孤网切换为并网运行阶段。
作为具体实施例,如图3所示,本发明实施例的微电网系统无缝切换控制过程包括:
S100,判断微电网系统是否与公共电网连接。
如果未连接,则进入步骤S200,否则进入步骤S600。
S200,判断微电网系统是否处于独立模式。
如果是,则进入步骤S400,否则进入步骤S300。
S300,微电网系统启动孤网模式。
S400,判断公共电网是否恢复正常。
如果是,则进入步骤S500,否则继续本步骤。
S500,微电网准同期合闸。
S600,判断微电网系统是否处于并网模式。
如果是,则进入步骤S800,否则进入步骤S700。
S700,微电网系统启动并网模式。
S800,判断蓄电池组是否电量充足。
如果是,则返回步骤S100,否则进入步骤S900。
S900,为蓄电池组进行充电。
总而言之,按照公共电网的运行情况,微电网系统按照上述过程在并网和孤网模式之间进行无缝切换。本发明实施例的微电网系统无缝切换控制方法,蓄电池供电网通常以并网模式连接至微电网,一旦控制系统检测到公共电网出现异常,则快速断开PCC开关,进而蓄电池供电网检测到PCC开关处于分闸状态时,则自动从并网待机模式切换至孤网模式,同时提供一个标准的参考电压源至交流母线,从而可以保证光伏供电网和发电机供电网发电的持续性,以及二级负载和三级负载用电的连续性。本发明实施例的微电网系统是在现有设备的基础上组合调整构成,系统结构简单,成本低廉,控制方法容易,易实现,稳定性好。
在本说明书中,流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种微电网系统无缝切换控制方法,其特征在于,所述微电网系统包括光伏供电网、发电机供电网、蓄电池供电网、控制系统和负载,所述光伏供电网、发电机供电网和所述蓄电池供电网均接入交流母线,公共电网通过PCC开关接入所述交流母线,通过所述交流母线为连接的负载供电,其中,所述负载包括一级负载、二级负载和三级负载,所述一级负载连接不间断电源并通过一级负荷控制开关接入所述交流母线,所述控制方法包括以下步骤:
在所述公共电网正常时,所述控制系统控制所述光伏供电网和所述发电机供电网与所述公共电网并网运行,所述蓄电池供电网处于并网待机模式;
在检测到所述公共电网异常时,所述控制系统控制所述一级负荷控制开关断开以使所述一级负载由所述不间断电源供电,其中,所述不间断电源的额定输出功率满足:PUPS>PL1,PUPS为所述不间断电源的额定功率,PL1为所述一级负载的额定功率;
所述PCC开关在检测到所述公共电网异常时在TPCC1时间内自动断开,并将所述PCC开关的状态信号反馈至所述蓄电池供电网;
所述蓄电池供电网在检测到所述PCC开关断开时,在TSC1时间内从并网待机模式切换为孤网模式,并提供电压参考源至所述交流母线;
其中,TPCC1和TSC1满足:TPCC1+TSC1<TVC且TPCC1+TSC1<TG,TVC为所述光伏供电网允许的掉电间断时间,TG为所述发电机供电网允许的掉电间断时间,并且,所述蓄电池供电网的额定功率满足:PSC>PL2+PL3,PSC为所述蓄电池供电网的额定功率,PL2为在应急状态持续工作的所述二级负载的额定功率,PL3为所述在应急状态持续工作的三级负载的额定功率。
2.如权利要求1所述的微电网系统无缝切换控制方法,其特征在于,所述蓄电池供电网包括:
蓄电池组;
双向电池控制器和双向逆变器,所述双向电池控制器与所述蓄电池组连接,所述双向逆变器分别与所述双向电池控制器和所述交流母线连接;
中央控制器,在处于并网待机模式时,所述中央控制器控制所述双向逆变器进行整流输出以维持所述蓄电池供电网内的直流母线电压,并控制所述双向电池控制器处于待机状态。
3.如权利要求2所述的微电网系统无缝切换控制方法,其特征在于,在处于所述并网待机模式时,所述双向电池控制器检测所述蓄电池组的电量,当所述蓄电池组的电量小于预设电量时,向所述蓄电池组进行充电。
4.如权利要求2所述的微电网系统无缝切换控制方法,其特征在于,所述蓄电池供电网在检测到所述PCC开关处于断开状态时,在TSC1时间内从并网待机模式切换为孤网模式,并提供电压参考源至所述交流母线,具体包括:
所述中央控制器检测到所述PCC开关处于断开状态时,控制所述双向电池控制器由待机状态切换为放电状态以控制所述蓄电池组放电以维持所述直流母线电压;以及
所述中央控制器控制所述双向逆变器由整流状态切换为逆变状态以输出电压参考源至所述交流母线。
5.如权利要求1所述的微电网系统无缝切换控制方法,其特征在于,还包括:
在TPCC1+TSC1时间之后,所述光伏供电网和所述发电机供电网并入所述电压参考源以维持所述二级负载和所述三级负载持续取电;以及
所述控制系统控制所述一级负荷控制开关闭合以维持所述一级负载持续取电。
6.如权利要求5所述的微电网系统无缝切换控制方法,其特征在于,还包括:
在检测到所述公共电网恢复正常之后,所述控制系统控制所述PCC开关在TPCC2+TSC2时间内闭合;以及
所述蓄电池供电网从孤网模式切换为并网待机模式。
7.如权利要求6所述的微电网系统无缝切换控制方法,其特征在于,其中,TPCC2+TSC2<TVC且TPCC2+TSC2<TG,TPCC2为所述PCC开关从孤网转并网的模式切换直至发出状态确认的时间,TSC2为所述蓄电池供电网的孤网转并网待机模式切换时间。
8.如权利要求7所述的微电网系统无缝切换控制方法,其特征在于,还包括:
在TPCC2+TSC2时间之后,所述控制系统控制所述光伏供电网和所述发电机供电网与所述公共电网并网运行。
9.如权利要求6所述的微电网系统无缝切换控制方法,其特征在于,所述蓄电池供电网从孤网切换为并网待机模式具体包括:
所述中央控制器控制所述双向逆变器由逆变状态切换为整流状态以维持所述直流母线电压;以及
所述中央控制器控制所述双向电池控制器由放电状态切换为待机状态。
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