CN115021318B - 一种多支撑源微电网并网同期控制方法及系统 - Google Patents

一种多支撑源微电网并网同期控制方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115021318B
CN115021318B CN202210741386.6A CN202210741386A CN115021318B CN 115021318 B CN115021318 B CN 115021318B CN 202210741386 A CN202210741386 A CN 202210741386A CN 115021318 B CN115021318 B CN 115021318B
Authority
CN
China
Prior art keywords
deviation
amplitude
frequency
grid
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210741386.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115021318A (zh
Inventor
张迅
曹彬
杨尚丹
邓宏纲
许善星
于雷
郭国强
王泽�
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cecep Wind Power Corp
Original Assignee
Cecep Wind Power Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cecep Wind Power Corp filed Critical Cecep Wind Power Corp
Priority to CN202210741386.6A priority Critical patent/CN115021318B/zh
Publication of CN115021318A publication Critical patent/CN115021318A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115021318B publication Critical patent/CN115021318B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H02J3/241—The oscillation concerning frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/388—Islanding, i.e. disconnection of local power supply from the network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/40—Synchronising a generator for connection to a network or to another generator
    • H02J3/42—Synchronising a generator for connection to a network or to another generator with automatic parallel connection when synchronisation is achieved
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/14—District level solutions, i.e. local energy networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明涉及一种多支撑源微电网并网同期控制方法及系统，其包括：获取存在多支撑源的微电网孤岛总开关电网侧和微电网侧电压信号，根据两侧电压信号计算得到电网侧与微电网侧电压信息的幅值偏差、频率偏差和相位偏差；根据频率偏差和相位偏差进行PI调节，得到频率调节指令，同时判断频率偏差和相位偏差是否满足第一判定条件，满足则进行电压的幅值偏差调节，不满足则重新计算各偏差；根据幅值偏差调节，得到幅值调节指令，同时判断幅值偏差、频率偏差和相位偏差是否满足第二判定条件，满足则下发并网合闸控制指令，同时将频率调节指令、幅值调节指令置零，不满足则重新计算各偏差。本发明能实现多支撑源微电网由孤岛转并网的无缝切换，可以在微电网领域中应用。

Description

一种多支撑源微电网并网同期控制方法及系统
技术领域
本发明涉及一种微电网技术领域，特别是关于一种多支撑源微电网并网同期控制方法及系统。
背景技术
现有将分布式发电供能系统以微电网的形式接入公共电网，与大电网互为支撑，是发挥分布式发电系统效能的最有效方式。微电网是指由分布式电源、储能设备、能量转换装置、负荷及监控保护装置等构成的小型发配电系统，是一个能够实现自治的系统。近年来随着电力市场辅助服务、电力市场交易的逐渐发展，为微电网或虚拟电厂带来了一定的收益，大大促进了“源网荷储”一体化在负荷侧的落地应用，有效整合了新能源和储能技术，促进了新能源的消纳。
微电网的运行分为并网运行模式和孤岛运行模式两种，当电网出现故障或电网支撑能力不足时，微电网可离网独立运行，当电网恢复稳定性后可并网运行。微电网在两种模式之间进行切换时需要保证重点设备的供电可靠性，且避免造成较大的冲击。但目前关于微电网无缝切换的相关技术中，缺少对多支撑源孤岛微电网并网同期控制策略的研究。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种多支撑源微电网并网同期控制方法及系统，其能实现多支撑源微电网由孤岛转并网的无缝切换。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种多支撑源微电网并网同期控制方法，其包括：获取存在多支撑源的微电网孤岛总开关电网侧和微电网侧电压信号，根据两侧电压信号计算得到电网侧与微电网侧电压信息的幅值偏差、频率偏差和相位偏差；根据频率偏差和相位偏差进行PI调节，得到频率调节指令，同时判断频率偏差和相位偏差是否满足第一判定条件，满足则进行电压的幅值偏差调节，不满足则重新计算各偏差；根据幅值偏差调节，得到幅值调节指令，同时判断幅值偏差、频率偏差和相位偏差是否满足第二判定条件，满足则下发并网合闸控制指令，同时将频率调节指令、幅值调节指令置零，不满足则重新计算各偏差。
进一步，所述根据两侧电压信号计算得到电网侧与微电网侧电压信息的幅值偏差、频率偏差和相位偏差，包括：
分别获取电网侧三相电压信号和微电网侧三相电压信号；
采用DSOGI-PLL锁相方法分别获得电网侧电压幅值、频率和相位，以及微电网侧电压幅值、频率和相位；
将电网侧电压幅值、频率和相位与微电网侧电压幅值、频率和相位分别进行差值计算，得到电网侧与微电网侧电压信息的幅值偏差、频率偏差和相位偏差。
进一步，所述根据频率偏差和相位偏差进行PI调节，得到频率调节指令，包括：
根据频率偏差和相位偏差进行PI调节，将PI调节输出进行幅值限制和调节指令下发频率限制，输出信号经过幅值限制和下发周期限制后，输出频率调节指令，同时抑制动态响应过程中因设备不同的动态响应特性而产生的有功环流。
进一步，所述第一判定条件为：
频率偏差和相位偏差的绝对值同时满足并网条件：|Δω|≤ωthre∩|Δθ|≤θthre；
其中，ωthre为根据并网条件要求设置的频率偏差阈值，θthre为根据并网条件要求设置的相位偏差阈值。
进一步，所述根据幅值偏差调节，得到幅值调节指令，包括：
根据幅值偏差信息进行PI调节，将PI调节输出进行幅值限制和调节指令下发频率限制，输出信号经过幅值限制和下发周期限制后，输出幅值调节指令，同时抑制动态响应过程中因设备不同的动态响应特性而产生的无功环流。
进一步，所述幅值限制和调节指令下发频率限制，包括：
根据支撑源的动态响应特性设置输出信号幅值限制阈值和PI调节器输出信号指令下发周期，通过这两个参数的设置使得动态响应特性不同的设备能够完全响应相应的偏差调节指令。
进一步，所述第二判定条件为：
幅值偏差、频率偏差和相位偏差的绝对值同时满足并网条件：
|Δω|≤ωthre∩|Δθ|≤θthre∩|ΔU|≤Uthre；
其中，ωthre为根据并网条件要求设置的频率偏差阈值，θthre为根据并网条件要求设置的相位偏差阈值，Uthre为根据并网条件要求设置的电压幅值偏差阈值。
一种多支撑源微电网并网同期控制系统，其包括：处理模块，获取存在多支撑源的微电网孤岛总开关电网侧和微电网侧电压信号，根据两侧电压信号计算得到电网侧与微电网侧电压信息的幅值偏差、频率偏差和相位偏差；第一判定模块，根据频率偏差和相位偏差进行PI调节，得到频率调节指令，同时判断频率偏差和相位偏差是否满足第一判定条件，满足则进行电压的幅值偏差调节，不满足则重新计算各偏差；第二判定模块，根据幅值偏差调节，得到幅值调节指令，同时判断幅值偏差、频率偏差和相位偏差是否满足第二判定条件，满足则下发并网合闸控制指令，同时将频率调节指令、幅值调节指令置零，不满足则重新计算各偏差。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行上述方法中的任一方法。
一种计算设备，其包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行上述方法中的任一方法的指令。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、本发明解决了多支撑源微电网在并网同期过程中因动态响应特性不同造成的彼此间环流、并网冲击过大甚至可能由此产生的功率振荡问题。
2、本发明能实现多支撑源微电网由孤岛转并网的无缝切换，为已建微电网提供了并网同期的优化控制方案。
附图说明
图1是本发明一实施例中微电网并网同期控制方法流程图；
图2是本发明一实施例中微电网并网同期控制方法详细流程图；
图3是本发明一实施例中某园区微电网拓扑结构示意图；
图4是本发明一实施例中微电网并网同期试验结果。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
技术术语定义：
支撑源：指在微电网系统孤岛运行时，作为U-f源运行为微电网提供电压和频率支撑的电力设备；
动态响应：指电力系统受到扰动后从一个稳态到达下一个稳态的过程，电力设备的动态响应特性指受到扰动或收到控制指令并响应从一个稳态达到下一个稳态的调节过程中表现出的特性；
同期：指开关设备两侧电压幅值大小、频率和相位通过调节逐渐相等的过程；
DSOGI-PLL：指基于双广义二阶积分器的软件锁相环。
本发明提供的一种多支撑源微电网并网同期控制方法及系统，可实现多支撑源微电网由孤岛转并网的无缝切换。考虑实际中孤岛微电网内可能存在的多支撑源应用场景，针对不同支撑源具备不同的动态响应特性，制定了微电网由孤岛转并网的同期控制方法，根据实际情况设置合理的并网阈值参数ωthre、θthre、Uthre和控制指令下发周期t_rep，可有效抑制微电网内因多支撑源设备动态响应特性不同而造成同期过程中的环流，同时有效改善并网瞬间造成的冲击。
在本发明的一个实施例中，提供一种多支撑源微电网并网同期控制方法。本实施例中，通过对同期控制方法的特殊处理可降低因设备不同动态响应特性带来的不利影响。如图1所示，该方法包括以下步骤：
1)获取存在多支撑源的微电网孤岛总开关电网侧和微电网侧电压信号，根据两侧电压信号计算得到电网侧与微电网侧电压信息的幅值偏差ΔU、频率偏差Δω和相位偏差Δθ；
2)根据频率偏差Δω和相位偏差Δθ进行PI调节，得到频率调节指令Δf，同时判断频率偏差Δω和相位偏差Δθ是否满足第一判定条件，满足则进行电压的幅值偏差ΔU调节，不满足则重新计算各偏差；
3)根据幅值偏差ΔU进行调节，得到幅值调节指令Δu，步骤2)中Δf的计算和下发也同时进行，判断幅值偏差ΔU、频率偏差Δω和相位偏差Δθ是否满足第二判定条件，满足则下发并网合闸控制指令，同时将Δf和Δu置零，不满足则重新计算各偏差。
上述步骤1)中，如图2所示，根据两侧电压信号计算得到电网侧与微电网侧电压信息的幅值偏差、频率偏差和相位偏差，包括以下步骤：
1.1)分别获取电网侧三相电压信号和微电网侧三相电压信号；
1.2)采用DSOGI-PLL锁相方法分别获得电网侧电压幅值、频率和相位，以及微电网侧电压幅值、频率和相位；
1.3)将电网侧电压幅值、频率和相位与微电网侧电压幅值、频率和相位分别进行差值计算，得到电网侧与微电网侧电压信息的幅值偏差、频率偏差和相位偏差。
上述步骤1.2)中，还可以采用其他的锁相方法获取电压幅值、频率和相位。
上述步骤2)中，根据频率偏差和相位偏差进行PI调节，得到频率调节指令，具体为：根据频率偏差和相位偏差进行PI调节，将PI调节输出进行幅值限制和调节指令下发频率限制，PI调节器输出信号幅值限制阈值设置为Δfmax,t_rep为PI调节器输出信号指令下发周期，PI调节器输出信号经过幅值限制和下发周期限制后，输出频率调节指令Δf，Δfmax和t_rep依据系统中支撑源的动态响应特性进行设置，目的是通过这两个参数的设置使得动态响应特性不同的设备能够充分响应偏差调节指令(即频率调节指令)Δf，同时抑制动态响应过程中因设备不同的动态响应特性而产生的有功环流。
在本实施例中，调频和调相均通过频率调节实现，与调压不同时进行。
上述步骤2)中，第一判定条件为，频率偏差Δω和相位偏差Δθ的绝对值同时满足并网条件：
|Δω|≤ωthre∩|Δθ|≤θthre；
其中，ωthre为根据并网条件要求设置的频率偏差阈值，θthre为根据并网条件要求设置的相位偏差阈值。
上述步骤3)中，根据幅值偏差ΔU进行调节，得到幅值调节指令Δu，具体为：根据幅值偏差信息进行PI调节，将PI调节输出进行幅值限制和调节指令下发频率限制，PI调节器输出信号幅值限制阈值设置为Δumax,t_rep为PI调节器输出信号指令下发周期，PI调节器输出信号经过幅值限制和下发周期限制后，输出幅值调节指令Δu，Δumax和t_rep依据系统中支撑源的动态响应特性进行设置，目的是通过这两个参数的设置使得动态响应特性不同的设备能够充分响应偏差调节指令Δu，抑制动态响应过程中因设备不同的动态响应特性而产生的无功环流，同时步骤2)中Δf的计算和下发也同时进行。
其中，幅值限制和调节指令下发频率限制，具体为：根据支撑源的动态响应特性设置输出信号幅值限制阈值和PI调节器输出信号指令下发周期，通过这两个参数的设置使得动态响应特性不同的设备能够完全响应偏差调节指令(即幅值调节指令Δu)。
上述步骤3)中，第二判定条件为，幅值偏差、频率偏差和相位偏差的绝对值同时满足并网条件：
|Δω|≤ωthre∩|Δθ|≤θthre∩|ΔU|≤Uthre；
其中，ωthre为根据并网条件要求设置的频率偏差阈值，θthre为根据并网条件要求设置的相位偏差阈值，Uthre为根据并网条件要求设置的电压幅值偏差阈值。
在本实施例中，上述步骤2)和步骤3)的顺序可以进行相互调整，先执行步骤3)再执行步骤2)，也同样可以实现同期控制，降低因设备不同动态响应特性带来的不利影响。
上述步骤2)和步骤3)中的PI控制器还可以采用其它控制器，比如PR控制器等。
实施例：如图3所示，为某实际园区微电网拓扑结构。为验证本发明控制方法的效果，以某实际园区微电网孤岛转并网为例进行测试。
图3中，园区通过屋顶铺设光伏板解决部分厂用电问题，整套光伏系统经断路器QF_pv接入园区10kV母线，图3中光伏直流侧经汇流后接光伏逆变器，图3中Cpv为光伏逆变器直流侧支撑电容，逆变器交流输出经LC(图中Lf_pv为滤波电感，Cf_pv为滤波电容)滤波后，通过400V/10kV变压器升至10kV接入园区10kV母线。
储能设备作为微电网孤岛运行时的支撑源共分两期建设，由不同厂家提供。一期建设储能设备命名为储能1，如图3中所示，储能1直流侧经汇流后接储能逆变器，图中C1为光伏逆变器直流侧支撑电容，逆变器交流输出经LC(图中Lf1为滤波电感，Cf1为滤波电容)滤波后，通过315V/10kV变压器升至10kV经断路器QF1接入园区10kV母线。后因园区负荷设备增多，导致园区微电网孤岛运行时仅靠储能1作为支撑源为微电网提供稳定性的能力越来越弱，因此扩建了二期储能。二期建设储能设备命名为储能2，如图3中所示，储能2直流侧经汇流后接储能逆变器，图中C2为光伏逆变器直流侧支撑电容，逆变器交流输出经LC(图中Lf2为滤波电感，Cf2为滤波电容)滤波后，通过400V/10kV变压器升至10kV经断路器QF2接入园区10kV母线。
以厂区扩建时间节点划分，将整个园区负荷分为一期负荷和二期负荷。其中一期负荷指园区扩建前原有的负荷，10kV母线经断路器QF3后通过10kV/380V变压器为一期负荷供电；二期负荷指园区扩建后所有新接入负荷的总和，10kV母线经断路器QF4后通过10kV/380V变压器为二期负荷供电。
整个园区微电网经微网总开关QF5与大电网相连。本地控制器通过采集微电网内各设备及大电网的运行状态控制园区微电网的并离网运行。微电网的并网同期控制功能也部署在本地控制器中。
如图3中所示微电网，由于某些不确定因素使得微电网内作为支撑源的储能设备并非来自于同一厂家的同一型号产品，甚至储能逆变器交流侧输出电压的幅值大小都可能不同，因此如果不对微电网的并网同期控制策略做特殊处理，仍假定微网内支撑源设备动态响应特性相同进行同期控制，则微电网并网同期的过程中必将因不同设备的不同动态响应特性造成较大的冲击，甚至可能出现环流现象。
针对以上情况，如图2所示，采用本发明的微电网并网同期控制方法，通过对同期控制策略的特殊处理可降低因设备不同动态响应特性带来的不利影响。图2中，uga、ugb、ugc为电网侧三相电压信号，uma、umb、umc为微网侧三相电压信号，获取微电网孤岛总开关两侧电压信号后，通过DSOGI-PLL锁相技术获得电网侧电压幅值Ug，频率ωg，相位θg，和微电网侧电压幅值Um，频率ωm，相位θm等信息，锁相过程中考虑了升压变压器的相移作用。经过差值计算得到电网侧和微电网侧电压信息的幅值偏差ΔU，频率偏差Δω，和相位偏差Δθ，并由此进行同期调节。
试验测试结果：
采用图2中所示控制方法，以图3中所示某园区微电网为例，对本发明的控制方法进行试验测试验证，试验结果如图4所示。
因为试验测试过程中信号的采集及控制策略制定，多以储能1的交流侧315V系统为参考，所以将高压侧采集信号均折算至该电压等级下。图4中Ug为采集的微电网孤岛总开关电网侧(图3中35kV侧)三相电压中的A相电压折算至储能1的315V系统下的波形，Um为采集的微电网孤岛总开关微网侧(图3中10kV侧)三相电压中的A相电压折算至储能1的315V系统下的波形，折算过程中考虑了变压器的相移。
微网总开关在0.08s时刻闭合，从图4中可以看出，并网瞬间电压曲线平滑稳定，未引起较大冲击。证明了本发明多支撑源微电网并网同期控制方法的有效性。
在本发明的一个实施例中，提供一种多支撑源微电网并网同期控制系统，其包括：
处理模块，获取存在多支撑源的微电网孤岛总开关电网侧和微电网侧电压信号，根据两侧电压信号计算得到电网侧与微电网侧电压信息的幅值偏差、频率偏差和相位偏差；
第一判定模块，根据频率偏差和相位偏差进行PI调节，得到频率调节指令，同时判断频率偏差和相位偏差是否满足第一判定条件，满足则进行电压的幅值偏差调节，不满足则重新计算各偏差；
第二判定模块，根据幅值偏差调节，得到幅值调节指令，同时判断幅值偏差、频率偏差和相位偏差是否满足第二判定条件，满足则下发并网合闸控制指令，同时将频率调节指令和幅值调节指令置零，不满足则重新计算各偏差。
本实施例提供的系统是用于执行上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。
本发明一实施例中提供的计算设备结构示意图，该计算设备可以是终端，其可以包括：处理器(processor)、通信接口(Communications Interface)、存储器(memory)、显示屏和输入装置。其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信。该处理器用于提供计算和控制能力。该存储器包括非易失性存储介质、内存储器，该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序，该计算机程序被处理器执行时以实现一种多支撑源微电网并网同期控制方法；该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、管理商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行如下方法：获取存在多支撑源的微电网孤岛总开关电网侧和微电网侧电压信号，根据两侧电压信号计算得到电网侧与微电网侧电压信息的幅值偏差、频率偏差和相位偏差；根据频率偏差和相位偏差进行PI调节，得到频率调节指令，同时判断频率偏差和相位偏差是否满足第一判定条件，满足则进行电压的幅值偏差调节，不满足则重新计算各偏差；根据幅值偏差调节，得到幅值调节指令，同时判断幅值偏差、频率偏差和相位偏差是否满足第二判定条件，满足则下发并网合闸控制指令，同时将频率调节指令、幅值调节指令置零，不满足则重新计算各偏差。
此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以理解，上述计算设备示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算设备的限定，具体的计算设备可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在本发明的一个实施例中，提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取存在多支撑源的微电网孤岛总开关电网侧和微电网侧电压信号，根据两侧电压信号计算得到电网侧与微电网侧电压信息的幅值偏差、频率偏差和相位偏差；根据频率偏差和相位偏差进行PI调节，得到频率调节指令，同时判断频率偏差和相位偏差是否满足第一判定条件，满足则进行电压的幅值偏差调节，不满足则重新计算各偏差；根据幅值偏差调节，得到幅值调节指令，同时判断幅值偏差、频率偏差和相位偏差是否满足第二判定条件，满足则下发并网合闸控制指令，同时将频率调节指令、幅值调节指令置零，不满足则重新计算各偏差。
在本发明的一个实施例中，提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储服务器指令，该计算机指令使计算机执行上述各实施例提供的方法，例如包括：获取存在多支撑源的微电网孤岛总开关电网侧和微电网侧电压信号，根据两侧电压信号计算得到电网侧与微电网侧电压信息的幅值偏差、频率偏差和相位偏差；根据频率偏差和相位偏差进行PI调节，得到频率调节指令，同时判断频率偏差和相位偏差是否满足第一判定条件，满足则进行电压的幅值偏差调节，不满足则重新计算各偏差；根据幅值偏差调节，得到幅值调节指令，同时判断幅值偏差、频率偏差和相位偏差是否满足第二判定条件，满足则下发并网合闸控制指令，同时将频率调节指令、幅值调节指令置零，不满足则重新计算各偏差。
上述实施例提供的一种计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种多支撑源微电网并网同期控制方法，其特征在于，包括：
获取存在多支撑源的微电网孤岛总开关电网侧和微电网侧电压信号，根据两侧电压信号计算得到电网侧与微电网侧电压信息的幅值偏差、频率偏差和相位偏差；
根据频率偏差和相位偏差进行PI调节，得到频率调节指令，同时判断频率偏差和相位偏差是否满足第一判定条件，满足则进行电压的幅值偏差调节，不满足则重新计算各偏差；
根据幅值偏差调节，得到幅值调节指令，同时判断幅值偏差、频率偏差和相位偏差是否满足第二判定条件，满足则下发并网合闸控制指令，同时将频率调节指令、幅值调节指令置零，不满足则重新计算各偏差；
所述根据频率偏差和相位偏差进行PI调节，得到频率调节指令，包括：
根据频率偏差和相位偏差进行PI调节，将PI调节输出进行幅值限制和调节指令下发频率限制，输出信号经过幅值限制和下发周期限制后，输出频率调节指令，同时抑制动态响应过程中因设备不同的动态响应特性而产生的有功环流；
所述根据幅值偏差调节，得到幅值调节指令，包括：
根据幅值偏差信息进行PI调节，将PI调节输出进行幅值限制和调节指令下发频率限制，输出信号经过幅值限制和下发周期限制后，输出幅值调节指令，同时抑制动态响应过程中因设备不同的动态响应特性而产生的无功环流。
2.如权利要求1所述多支撑源微电网并网同期控制方法，其特征在于，所述根据两侧电压信号计算得到电网侧与微电网侧电压信息的幅值偏差、频率偏差和相位偏差，包括：
分别获取电网侧三相电压信号和微电网侧三相电压信号；
采用DSOGI-PLL锁相方法分别获得电网侧电压幅值、频率和相位，以及微电网侧电压幅值、频率和相位；
将电网侧电压幅值、频率和相位与微电网侧电压幅值、频率和相位分别进行差值计算，得到电网侧与微电网侧电压信息的幅值偏差、频率偏差和相位偏差。
3.如权利要求1所述多支撑源微电网并网同期控制方法，其特征在于，所述第一判定条件为：
频率偏差和相位偏差的绝对值同时满足并网条件：|Δω|≤ωthre∩|Δθ|≤θthre；
其中，ωthre为根据并网条件要求设置的频率偏差阈值，θthre为根据并网条件要求设置的相位偏差阈值。
4.如权利要求1所述多支撑源微电网并网同期控制方法，其特征在于，所述幅值限制和调节指令下发频率限制，包括：
根据支撑源的动态响应特性设置输出信号幅值限制阈值和PI调节器输出信号指令下发周期，通过这两个参数的设置使得动态响应特性不同的设备能够完全响应相应的偏差调节指令。
5.如权利要求1所述多支撑源微电网并网同期控制方法，其特征在于，所述第二判定条件为：
幅值偏差、频率偏差和相位偏差的绝对值同时满足并网条件：
|Δω|≤ωthre∩|Δθ|≤θthre∩|ΔU|≤Uthre；
其中，ωthre为根据并网条件要求设置的频率偏差阈值，θthre为根据并网条件要求设置的相位偏差阈值，Uthre为根据并网条件要求设置的电压幅值偏差阈值。
6.一种多支撑源微电网并网同期控制系统，其特征在于，包括：
处理模块，获取存在多支撑源的微电网孤岛总开关电网侧和微电网侧电压信号，根据两侧电压信号计算得到电网侧与微电网侧电压信息的幅值偏差、频率偏差和相位偏差；
第一判定模块，根据频率偏差和相位偏差进行PI调节，得到频率调节指令，同时判断频率偏差和相位偏差是否满足第一判定条件，满足则进行电压的幅值偏差调节，不满足则重新计算各偏差；
第二判定模块，根据幅值偏差调节，得到幅值调节指令，同时判断幅值偏差、频率偏差和相位偏差是否满足第二判定条件，满足则下发并网合闸控制指令，同时将频率调节指令、幅值调节指令置零，不满足则重新计算各偏差；
所述根据频率偏差和相位偏差进行PI调节，得到频率调节指令，包括：
根据频率偏差和相位偏差进行PI调节，将PI调节输出进行幅值限制和调节指令下发频率限制，输出信号经过幅值限制和下发周期限制后，输出频率调节指令，同时抑制动态响应过程中因设备不同的动态响应特性而产生的有功环流；
所述根据幅值偏差调节，得到幅值调节指令，包括：
根据幅值偏差信息进行PI调节，将PI调节输出进行幅值限制和调节指令下发频率限制，输出信号经过幅值限制和下发周期限制后，输出幅值调节指令，同时抑制动态响应过程中因设备不同的动态响应特性而产生的无功环流。
7.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1至5所述方法中的任一方法。
8.一种计算设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1至5所述方法中的任一方法的指令。
CN202210741386.6A 2022-06-28 2022-06-28 一种多支撑源微电网并网同期控制方法及系统 Active CN115021318B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210741386.6A CN115021318B (zh) 2022-06-28 2022-06-28 一种多支撑源微电网并网同期控制方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210741386.6A CN115021318B (zh) 2022-06-28 2022-06-28 一种多支撑源微电网并网同期控制方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115021318A CN115021318A (zh) 2022-09-06
CN115021318B true CN115021318B (zh) 2023-01-24

Family

ID=83077613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210741386.6A Active CN115021318B (zh) 2022-06-28 2022-06-28 一种多支撑源微电网并网同期控制方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115021318B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007236192A (ja) * 2007-04-06 2007-09-13 Hitachi Ltd 風力発電装置およびその制御方法
CN103138290A (zh) * 2013-02-19 2013-06-05 广西电网公司 对等模式下基于改进相位控制的微网无缝切换控制方法
JP6097864B1 (ja) * 2016-05-27 2017-03-15 田淵電機株式会社 自立運転機能を有する系統連系用電力変換装置、及びその起動制御方法
EP3223385A1 (en) * 2016-03-22 2017-09-27 General Electric Company Enhanced grid synchronization scheme to reduce synchronization delay
CN109599902A (zh) * 2018-12-24 2019-04-09 北京天诚同创电气有限公司 微电网的同期预同步及检同期合闸的控制方法和装置
CN110544938A (zh) * 2018-05-29 2019-12-06 南京南瑞继保电气有限公司 一种含电池和超级电容的低压微电网并离网控制方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103475023B (zh) * 2013-09-09 2014-09-03 国家电网公司 具有多个分布式电源的微电网并/离网控制方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007236192A (ja) * 2007-04-06 2007-09-13 Hitachi Ltd 風力発電装置およびその制御方法
CN103138290A (zh) * 2013-02-19 2013-06-05 广西电网公司 对等模式下基于改进相位控制的微网无缝切换控制方法
EP3223385A1 (en) * 2016-03-22 2017-09-27 General Electric Company Enhanced grid synchronization scheme to reduce synchronization delay
JP6097864B1 (ja) * 2016-05-27 2017-03-15 田淵電機株式会社 自立運転機能を有する系統連系用電力変換装置、及びその起動制御方法
CN110544938A (zh) * 2018-05-29 2019-12-06 南京南瑞继保电气有限公司 一种含电池和超级电容的低压微电网并离网控制方法
CN109599902A (zh) * 2018-12-24 2019-04-09 北京天诚同创电气有限公司 微电网的同期预同步及检同期合闸的控制方法和装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A Grid Synchronization Method for Droop-Controlled Distributed Energy Resource Converters;Chia-Tse Lee 等;《IEEE Transactions on Industry Applications》;20130125;全文 *
并联型并网变流器关键技术研究;王伟;《工程科技Ⅱ辑》;20200131;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115021318A (zh) 2022-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhao et al. Power system support functions provided by smart inverters—A review
Lee et al. A grid synchronization method for droop-controlled distributed energy resource converters
Kaviri et al. A review of AC microgrid control methods
WO2018153222A1 (zh) 一种基于内模控制的微电网并离网平滑切换控制方法
CN108667084B (zh) 一种基于柔性直流互联的微电网集群自律协同控制系统
CN103647286A (zh) 一种模块化多电平换流器孤岛切换控制方法
Tenti et al. Control of utility interfaces in low voltage microgrids
Fani et al. An enhanced decentralized reactive power sharing strategy for inverter-based microgrid
CN110198026B (zh) 一种阻抗隔离型的电压暂降治理系统及其控制方法
Tang et al. Energy storage control in renewable energy based microgrid
CN111342487A (zh) 一种储能变换器的并联控制方法、系统及电子设备
CN104111406B (zh) 一种基于频率反馈扰动的孤岛检测方法与装置
Meng et al. A self-adaptive controller for inverter with seamless transfer and automatic pre-synchronization capability
Mortezaei et al. Cooperative operation based master-slave in islanded microgrid with CPT current decomposition
Chhor et al. Optimal voltage control strategy for grid-feeding power converters in AC microgrids
Sajid et al. Control of interlinking bidirectional converter in AC/DC hybrid microgrid operating in stand-alone mode
He et al. Switching-Cycle-Based Startup for Grid-tied Inverters
Hariprasad et al. Island detection in inverter based distributed generation using a hybrid method
Mastromauro Voltage control of a grid-forming converter for an AC microgrid: A real case study
Ma et al. Event triggering power sharing control for AC/DC microgrids based on P-F droop curve method
CN110994692B (zh) 一种基于同步相量测量装置的孤岛同步并网方法
CN115021318B (zh) 一种多支撑源微电网并网同期控制方法及系统
CN116526482A (zh) 一种多低压柔性互联装置并网自适应协调控制方法和装置
Rezaei et al. Sliding mode control of a grid-connected distributed generation unit under unbalanced voltage conditions
Milczarek Harmonic power sharing between power electronics converters in islanded AC microgrid

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant