JP2019531677A - グリッド形成モードにおいて多数の電力変換器を開始する電力システム及び方法 - Google Patents
グリッド形成モードにおいて多数の電力変換器を開始する電力システム及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019531677A JP2019531677A JP2018564998A JP2018564998A JP2019531677A JP 2019531677 A JP2019531677 A JP 2019531677A JP 2018564998 A JP2018564998 A JP 2018564998A JP 2018564998 A JP2018564998 A JP 2018564998A JP 2019531677 A JP2019531677 A JP 2019531677A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- power converter
- microgrid
- predetermined
- frequency
- 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.)
- Granted
Links
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
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B15/00—Systems controlled by a computer
- G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/36—Means for starting or stopping converters
-
- 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
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/10—The dispersed energy generation being of fossil origin, e.g. diesel 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
- H02J3/38—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
-
- 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
- Y02E40/70—Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
-
- 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
-
- 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
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Description
if cmd = start,
state = starting
endif
if fault = true
state = faulted
endif
if startconditionsmet = false
state = notready
endif
endwhile
while(state=starting)
if outV < 0.01pu
enable current_droop;
disable power_droop;
close KAC
setfreq = 15;
setV = 0.0;
AC_PWM = true;
rampV(setV, 0.15, 1000);
holdVF(0.15, 15, 1000);
rampVF(0.15, 1, 15, 60, 4000)
state = runningUF
enable power_droop;
disable current_droop;
上記の制御ロジックにおいて、最初に、コントローラ230は電力変換器130が動作する準備ができていると判定する。「if outV<0.01pu」は、コントローラ230が第1シーケンスを実行するかどうかに関する判定を指す(即ち、出力電圧が実質的にゼロであることをコントローラ230が検出すると、第1シーケンスが実行される)。「enable current_droop」及び「disable power_droop」は、電力ドループを無効にし、電流ドループを有効にする。それにより、コントローラ230は、有効及び無効電力に基づくドループを実施するのではなく、出力有効電流に基づいて周波数ドループを、出力無効電流に基づいて電圧ドループを実施する。電力ドループから電流ドループに切り替える理由は、シーケンスの開始時では出力電圧が本質的にゼロであるので、ランプアップ時に出力電圧はかなり低いからである。それ故、マイクログリッドに、大電流を供給できるが、低電圧であり、出力電力が低いことを意味する。共有特性に基づくドループの効率を上げるために、電力に代えて、電流に依存している。
enable current_droop;
disable power_droop;
start_sync;
wittill(outV=>0.12pu)
setV = outV;
setfreq = 15;
AC_PWM = true;
trem = 1000*outV/0.15;
rampV(setV, 0.15, trem);
wait(500ms);
close KAC;
wait(500ms);
rampVF(0.15, 1, 15, 60, 4000)
state = runningUF;
enable power_droop;
disable current_droop;
上述の制御ロジックでは、elseif(outV>0.01pu and outV<0.12pu)は、所定低電圧レベル以下のマイクログリッドの電圧(即ち、連系点での電圧)があるか否かをチェックする。第2マイクログリッド電圧が、第1所定閾電圧レベル(即ち、定格電圧の1%)と第2所定閾値(即ち、定格電圧の12%)との間である場合、第2起動シーケンスが実施される。enable current_droop及びdisable power_droopは、電力ドループを無効にし、電流ドループを有効にして、それにより、コントローラ230は、電力に基づいてドループを実施するのではなく、出力有効電流に基づく周波数ドループ及び出力無効電流に基づく電圧ドループを実施する。start_syncは、既存のマイクログリッド電圧及び周波数に対する内部位相同期回路同期を開始する。waittill(outV=>0.12pu)は、マイクログリッド電圧が第2閾電圧値(即ち、定格電圧の12%)の所定部分に到達するまで、電力変換器130が保持する待機時間を実行する。setV=outV及びsetfreq=15は、電力変換器130の出力電圧をマイクログリッド電圧に、周波数を15Hzに設定する。AC_PWM=trueは、ゲーティングを開始するために電力変換器130を起動する。trem=1000*outV/0.15は、第2電力変換器140が定格電圧(上述のステップ340参照)の0から15%に上昇するときに、(第1起動シーケンスを実施する)第2電力変換器140のランプの残り時間を計算する。rampV(setV,0.15,trem)は、計算された残り時間に、電力変換器の出力電圧を、マイクログリッド電圧から定格電圧の15%に上昇する。wait(500ms)は、第1インバータが、第2電力変換器140の位相同期回路と同期する十分な時間のための位相同期回路を使用できることを確実にする待ち時間を実行する。close KACは、閉じるようにACコンタクタに指示する。wait(500ms)は、休止期間の残り(即ち、500ミリ秒)を待機する。rampVF(0.15,1,15,60,4000)は、4000ミリ秒の間に、電力変換器130の出力電圧及び周波数を、夫々、15%から100%に、15Hzから100Hzに上昇する。state=runningUFは、電力変換器130がマイクログリッドモードであることを意味する。enable power_droop及びdisable current_droopは、起動シーケンスの間実施された電流ドループを無効にし、電力ドループを有効にする。
waittill(outV=>0.85pu)
start_sync;
waitill(outFreq<65 and outFreq>55)
setfreq = outFreq;
setV = 0;
AC_PWM = true;
rampV(setV, outV, 1000);
close KAC;
enable power_droop;
state = runningUF;
endif
上記制御ロジックにおいて、elseは、マイクログリッド電圧(即ち、連系点での電圧)が、第1所定閾電圧レベルと第2所定閾電圧レベルとの間にあるとき以外の状況を示す。言い換えれば、検出されたマイクログリッド電圧が定格電圧の12%より大きい状況である。waittill(outV=>0.85pu)は、マイクログリッド電圧が定格電圧の所定部分(この場合、定格電圧の85%)に達するまで待機するように、電力変換器130を制御する。stat_syncは、既存のグリッド電圧に対する内部位相同期回路同期を開始する。waitill(outFreq<65 and outFreq>55)は、マイクログリッド周波数が公称周波数の制限内(この場合60±5Hz)になるまで待機するように電力変換器130を制御する。setV=0は、電力変換器130の出力電圧を0Vに設定する。AC_PWM=trueは、第1電力変換器130内のマイクログリッド電圧を模倣する同期ゲーティングを開始する。rampV(setV,outV,1000)は、1000ミリ秒の間に、出力電圧を、0からマイクログリッド電圧に上昇する。closeKACは、電力変換器130と連系点180との間のACコンタクタを閉じる。enable power_droopは、電力変換器130、140間のパワーシェアリングを促進するためにドループモードを可能とする。state=runningFUは、電力変換器130の状態がマイクログリッドモードであることを示す。
start_sync;
setfreq = outFreq;
setV = outV;
AC_PWM = true;
close KAC;
enable current_droop;
disable power_droop;
rampVF(Vout, 1, Fout, 60, 4000*(1-Vout));
disable current_droop;
enable power_droop;
state = runningUF;
endif
上述の制御ロジックでは、elseは、マイクログリッド電圧(即ち、連系点での電圧)が、第1所定閾電圧レベルと第2所定閾委電圧レベルとの間であるとき以外の状況を示す。言い換えれば、これは、検出されたマイクログリッド電圧が定格電圧の12%より大きい状況である。この実施形態では、検出されたマイクログリッド電圧及び周波数が、第2電力変換器の維持期間のマイクログリッド電圧及び周波数と同じ場合、第1コントローラ及び電力変換器は、マイクログリッド電圧が、その次のランプ(即ち、マイクログリッド電圧が公称レベルに上昇される間の、第2電力変換器の最終ランプ)を開始するまで待機する。start_syncは、既存のグリッド電圧に対する内部位相同期回路同期を開始する。setfreq=outFreq及びsetV=outVは、第2マイクログリッド電圧及び周波数と同一である、第2電力変換器の出力電圧及び周波数に追いつく。AC_PWM=trueは、第1電力変換器130内のマイクログリッド電圧を模倣するために同期ゲーティングを開始する。closeKACは、第1電力変換器130と連系点180との間のACコンタクタを閉じる。enable Current_droop及びdisable power_droopは、電力ドループを無効にするとともに、電流ドループを有効にする。それにより、コントローラ230は、電力に基づく実施ドループを実施せずに、出力有効電流に基づく周波数ドループ及び出力無効電流に基づく電圧ドループを実施する。rampVF(Vout,1,Fout,60,4000*(1−Vout))は、第2電力変換器の4000ミリ秒ランプ時間の残りの間、第1電力変換器130の出力電圧を、マイクログリッド電圧及び周波数から、公称電圧及び周波数(即ち、60Hz、公称電圧)に上昇する。ここで、Voutは、第2電力変換器の出力電圧outVの公称電圧のパーセンテージを表している。enable power_droop及びdisable current_droopは、起動シーケンスの間に実施される電流ドループを無効にし、電力ドループを有効にする。state=runnigFUは、電力変換器130がマイクログリッドモードにあることを意味する。
Fout=Fnon−Kpf*Vnom/Vout*(Vgrid*Id)
Vout=Vnom−Kqv*Vnom/Vout*(Vgrid*Iq)
電力ドループは、下記式により定義できる。即ち、
Fout=Fnom−Kpf*(Vgrid*Id)
Vout=Vnom−Kqv*(Vgrid*Iq)
上記式において、Voutは印加電圧であり、Vnomは公称電圧である。電流ドループが可能である場合、ドループの傾きは、ブラックスタートの間の一(Vout/Vnom)より高い、Vnom/Vgridにより比例される。電力ドループが可能な場合、ドループの傾きは比例されない。Vout*Idは、出力有効電力の尺度である。Vout*Iqは、出力無効電力の尺度である。
Claims (19)
- マイクログリッドのブラックスタートを実施する電力システムであって、
前記ブラックスタートを実施する複数の起動シーケンスを有する第1コントローラを有する第1電力変換器と、
連系点で前記第1電力変換器と電気的に接続された第2電力変換器と、
を備え、
前記ブラックスタートの間、前記第1電力変換器は、前記第2電力変換器が、前記ブラックスタートの間、前記第2電力変換器の起動シーケンス内である点に従って、前記複数の起動シーケンスの一つを選択して実施するように構成されており、前記第1コントローラは、前記連系点のマイクログリッド電圧に従って、前記複数の起動シーケンスの前記一つを選択する
ことを特徴とする電力システム。 - 前記第2電力変換器は、複数の起動シーケンスを有する第2コントローラを有し、
前記第2コントローラは、前記第1コントローラが、前記ブラックスタートの間、前記マイクログリッド電圧に従って前記第2コントローラと同期可能なように、前記複数の起動シーケンスの一つを実行するために、前記第2電力変換器を制御するように構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の電力システム。 - 前記第1コントローラは、前記マイクログリッド電圧が第1所定電圧閾値未満である場合に第1起動シーケンスを選択するように構成されており、
前記第1コントローラは、前記第1起動シーケンスの実施中に、
前記第1電力変換器と前記連系点との間を接続する第1スイッチを閉じ、
前記第1電力変換器のゲーティングを開始し、
前記第1電力変換器の出力電圧の周波数が第1所定周波数になるように制御し、
第1所定期間中に、前記第1電力変換器の前記出力電力レベルを、実質的にゼロから第1所定電圧レベルに上昇し、
所定休止期間の間、前記出力電圧レベルを前記第1所定電圧レベルに維持するとともに、前記出力電圧の前記周波数を前記第1所定周波数に維持し、
第2所定期間中に、前記出力電圧レベルを、前記第1所定電圧レベルから公称電圧レベルに上昇するとともに、前記出力電圧周波数を、前記第1所定周波数から公称出力電圧周波数に上昇する
ように構成されている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電力システム。 - 前記第1コントローラは、前記マイクログリッド電圧が第1所定電圧閾値より大きく、且つ、第2所定電圧閾値未満である場合に第2起動シーケンスを選択するように構成されており、
前記第1コントローラは、前記第2起動シーケンスの実施中に、
前記マイクログリッド電圧とマイクログリッド周波数とに対する位相同期回路同期を開始し、
前記マイクログリッド電圧が前記第1所定電圧閾値に達するまで待つ第1待機時間を実行し、
前記第1所定電圧閾値を出力するために前記第1電力変換器のゲーティングを開始し、
残りの期間中に前記第1電圧変換器の前記出力電圧を、前記第1所定電圧閾値から第1所定電圧レベルに上昇変換器し、ここで、前記残りの期間は、前記第2電力コントローラが、その出力電圧を、実質的にゼロから前記第1所定電圧レベルに上昇することを完了する第1所定期間の一部であり、
前記第2電力変換器がその出力電圧及び周波数を維持している期間である所定休止期間の一部を待つ第2待機時間を実行し、
前記第1電力変換器と前記連系点との間を接続する第1スイッチを閉じ、
前記所定休止期間の残りの部分を待つ第3待機時間を実行し、
第2所定期間中に、前記出力電圧レベルを前記第1所定電圧レベルから公称電圧レベルに上昇するとともに、前記出力電圧周波数を公称出力電圧周波数に上昇する
ように構成されている
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電力システム。 - 前記第1コントローラは、前記マイクログリッド電圧が第3所定電圧閾値より大きい場合に第3起動シーケンスを選択するように構成されており、
前記第1コントローラは、前記第3起動シーケンスの実施中に、
前記マイクログリッド電圧が公称マイクログリッド電圧の第1所定部分に達するまで待つ待機時間を実行し、
前記既存のマイクログリッド電圧に対する位相同期回路同期を開始し、
前記マイクログリッド電圧及び周波数が、前記公称マイクログリッド電圧及び公称マイクログリッド周波数の所定制限の範囲内であるか否かを判定し、
前記第1電力変換器のゲーティングを開始するとともに、前記第1電力変換器の出力電圧をゼロに、周波数を公称マイクログリッド周波数に設定し、
前記第1電力変換器の前記出力電圧を、ゼロから前記マイクログリッド電圧に上昇し、
前記第1電力変換器と前記連系点との間を接続する第1スイッチを閉じる
ように構成されている
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電力システム。 - 前記第1コントローラは、前記マイクログリッド電圧が第3所定電圧閾値より大きい場合に第3起動シーケンスを選択するように構成されており、
前記第1コントローラは、前記第3起動シーケンスの実施中に、
前記第2電力変換器の初期立上り電圧及び周波数を捕らえ、
第1電力変換器と、前記第2電力変換器の前記既存の立上り電圧及び周波数とを同期し、
前記第1電力変換器と前記連系点との間を接続する第1スイッチを閉じ、
前記第2電力変換器の最終ランプの残りの期間中に、前記第1電力変換器の出力電圧及び周波数を、前記初期電圧及び周波数から上昇する
ように構成されている
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電力システム。 - マイクログリッドのブラックスタートを実施する電力システムであって、
前記マイクログリッドに電気的に接続されており、複数の起動シーケンスを実施するように構成された第1コントローラを有する第1電力変換器と、
前記マイクログリッドに電気的に接続された第2電力変換器と、
を備え、
ブラックスタートの間に、前記第1コントローラは、マイクログリッド電圧に従って、第1起動シーケンス、第2起動シーケンス及び第3起動シーケンスを含む前記複数の起動シーケンスの一つを選択して実施するように構成されており、
前記第1コントローラは、
前記マイクログリッド電圧が第1所定閾電圧未満である場合に前記第1起動シーケンスを選択し、
前記マイクログリッド電圧が前記第1所定閾電圧より大きいが、第2所定閾電圧未満である場合に前記第2起動シーケンスを選択し、
前記マイクログリッド電圧が前記第2所定閾電圧より大きい場合に前記第3起動シーケンスを選択する
ように構成されている
ことを特徴とする電力システム。 - 前記第2電力変換器は、前記ブラックスタートの間に、前記マイクログリッド電圧に従って、前記第1コントローラが第2コントローラと同期可能なように、前記第1起動シーケンス、前記第2起動シーケンス及び前記第3起動シーケンスを含む前記複数の起動シーケンスの一つを実施するように構成された前記第2コントローラを有することを特徴とする請求項7に記載の電力システム。
- 前記第1起動シーケンスを実施するために、前記第1コントローラが前記第1電力変換器を制御するとき、前記第2コントローラは、前記第1起動シーケンス、前記第2起動シーケンス及び前記第3起動シーケンスの一つを開始せず、
前記第2起動シーケンスを実施するために、前記第1コントローラが前記第1電力変換器を制御するとき、前記第2コントローラは、前記第1起動シーケンスの実施を開始しているが、前記第1起動シーケンスの所定点を越えず、
前記第3起動シーケンスを実施するために、前記第1コントローラが前記第1電力変換器を制御するとき、前記第2コントローラは、前記第1起動シーケンスの実施を開始しており、前記所定点を越える
ことを特徴とする請求項8に記載の電力システム。 - 前記第1コントローラは、前記第1起動シーケンスの実施中に、
前記第1電力変換器と前記マイクログリッドとを接続する第1スイッチを閉じ、
前記第1電力変換器のゲーティングを開始し、
前記第1電力変換器の出力電圧の周波数が第1所定周波数となるように制御し、
第1所定期間中に、前記第1電力変換器の前記出力電圧を、実質的にゼロから第1所定電圧レベルに上昇し、
所定待機時間の間、前記出力電圧レベルを前記第1所定電圧レベルに維持するとともに、前記出力電圧の前記周波数を前記第1所定周波数に維持し、
第2所定期間中に、前記出力電圧レベルを前記第1所定電圧レベルから公称電圧レベルに上昇するとともに、前記出力電圧周波数を前記第1所定周波数から公称出力電圧周波数に上昇する
ように構成されている
ことを特徴とする請求項7乃至9のいずれか一項に記載の電力システム。 - 前記第1コントローラは、前記第2起動シーケンスの実施中に、
前記マイクログリッド電圧及びマイクログリッド周波数に対する位相同期回路同期を開始し、
前記マイクログリッド電圧が第1所定電圧レベルの所定部分に達するまで待つ第1待機時間を実行し、
前記所定部分を出力するために前記第1電力変換器のゲーティングを開始し、
残りの期間中に、前記第1電力変換器の前記出力電圧を、前記所定部分から第2所定電圧レベルに上昇し、ここで、前記残りの期間は、第2電力コントローラが、その出力電圧を実質的にゼロから前記第2所定電圧レベルに上昇することを完了する第1所定期間であり、
前記第2電力変換器が前記出力電圧及び周波数を維持する期間である所定休止期間の部分を待つ第2待機時間を実行し、
前記第1電力変換器を前記マイクログリッドに接続する第1スイッチを閉じ、
前記所定休止期間の残りの部分を待つ第3待機時間を実行し、
第2所定期間中に、前記出力電圧レベルを、前記第2所定電圧レベルから公称電圧レベルに上昇するとともに、前記出力電圧周波数を公称出力電圧周波数に上昇する
ように構成されている
ことを特徴とする請求項7乃至10のいずれか一項に記載の電力システム。 - 前記第1コントローラは、前記第3起動シーケンスの実施中に、
前記マイクログリッド電圧が公称マイクログリッド電圧の第1所定部分に達するまで待つ待機時間を実行し、
前記既存のマイクログリッド電圧に対する位相同期回路同期を開始し、
前記マイクログリッド電圧及び周波数が、前記公称マイクログリッド電圧及び公称マイクログリッド周波数の所定範囲内であるか否かを判定し、
前記第1電力変換器のゲーティングを開始するとともに、前記第1電力変換器の出力電圧をゼロに、周波数を公称マイクログリッド周波数に設定し、
前記第1電力変換器の前記出力電圧を、ゼロから前記マイクログリッド電圧に上昇し、
前記第1電力変換器を前記マイクログリッドに接続する第1スイッチを閉じる
ように構成されていることを特徴とする請求項7乃至11のいずれか一項に記載の電力システム。 - 前記第1コントローラは、前記第3起動シーケンスの実施中に、
前記第2電力変換器の初期立上り電圧及び周波数を捕らえ、
前記第1電力変換器を、前記第2電力変換器の前記既存の立上り電圧及び周波数と同期し、
前記第1電力変換器を前記マイクログリッドに接続する第1スイッチを閉じ、
前記第2電力変換器の最終ランプの残りの期間中に、前記第1電力変換器の前記出力電圧及び周波数を、前記初期電圧及び周波数から上昇する
ように構成されていることを特徴とする請求項7乃至11のいずれか一項に記載の電力システム。 - 少なくとも一つの他の電力変換器を有するマイクログリッドに接続された電力変換器のブラックスタートを実施する方法であって、
マイクログリッド電圧を検出する工程と、
前記マイクログリッド電圧に従って、少なくとも第1起動シーケンス、第2起動シーケンス及び第3起動シーケンスを含む複数の起動シーケンスの一つを選択する工程と、
を含み、
前記複数の起動シーケンスの一つを選択する工程は、
前記マイクログリッド電圧が第1所定閾電圧未満の場合に前記第1起動シーケンスを選択する工程と、
前記マイクリグリッド電圧が前記第1所定閾電圧より大きいが、第2所定閾電圧未満である場合に前記第2起動シーケンスを選択する工程と、
前記マイクログリッド電圧が前記第2所定閾電圧より大きい場合に前記第3起動シーケンスを選択する工程と、
前記選択された起動シーケンスを実施するために前記電力変換器を制御する工程と、
を含む
ことを特徴とする方法。 - マイクログリッド電圧が前記第1所定電圧未満であることは、前記他の電力変換器がその第1シーケンスを開始していないことを示すことを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記第1スターアップシーケンスが選択された場合の前記第1起動シーケンスを実施するための前記電力変換器を制御する工程は、
前記電力変換器を前記マイクログリッドに接続するための第1スイッチを閉じる工程と、
前記電力変換器のゲーティングを開始する工程と、
前記電力変換器の出力電圧の周波数が、第1所定周波数になるように制御する工程と、
第1所定期間中に、前記電力変換器の前記出力電圧レベルを、実質的にゼロから第1所定電圧レベルに上昇する工程と、
所定休止期間中に、前記出力電圧レベルを前記第1所定電圧レベルで維持するとともに、前記出力電圧の前記周波数を前記第1所定周波数に維持する工程と、
第2所定期間中に、前記出力電圧レベルを、前記第1所定電圧レベルから公称電圧レベルに上昇するとともに、前記出力電圧周波数を、前記第1所定周波数から公称出力電圧周波数に上昇する工程と、
を含むことを特徴とする請求項14又は15に記載の方法。 - 前記第2起動シーケンスが選択された場合の前記第2起動シーケンスを実施するための前記電力変換器を制御する工程は、
前記マイクログリッド電圧とマイクログリッド周波数とに対する位相同期回路同期を開始する工程と、
前記マイクログリッド電圧が第1所定電圧レベルの所定部分に達するまで待つ第1待機時間を実行する工程と、
前記所定部分を出力するために前記電力変換器のゲーティングを開始する工程と、
前記他の電力変換器が、その出力電圧の実質的にゼロから第2所定電圧レベルに上昇することを完了する第1所定期間の一部である残りの期間中に、前記電力変換器の前記出力電圧を、前記所定部分から前記第2所定電圧レベルに上昇する工程と、
前記第2電力変換器が、その出力電圧及び周波数を維持している期間である所定休止期間の一部を待つ第2待機時間を実行する工程と、
前記第1電力変換器を前記マイクログリッドに接続する第1スイッチを閉じる工程と、
前記所定休止期間の前記残りの部分を待つ第3待機時間を実行する工程と、
第2所定期間中に、前記出力電圧レベルを、前記第2所定電圧レベルから公称電圧レベルに上昇するとともに、前記出力電圧周波数を、公称出力電圧周波数に上昇する工程と、
を含むことを特徴とする請求項14乃至16のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第3起動シーケンスが選択された場合の前記第3起動シーケンスを実施するための前記電力変換器を制御する工程は、
前記マイクログリッド電圧が公称マイクログリッド電圧の第1所定部分に達するまで待つ待機時間を実行する工程と、
前記既存のマイクログリッド電圧に対する位相同期回路同期を開始する工程と、
前記マイクログリッド電圧及び周波数が、前記公称マイクログリッド電圧及び公称マイクログリッド周波数の所定制限内であるか否かを判定する工程と、
前記電力変換器のゲーティングを開始するとともに、前記電力変換器の出力電圧をゼロに、周波数を公称マイクログリッド周波数に設定する工程と、
前記第1変換器の前記出力電圧をゼロから前記マイクログリッド電圧に上昇する工程と、
前記電力変換器を前記マイクログリッドに接続する第1スイッチを閉じる工程と、
を含むことを特徴とする請求項14乃至17のいずれか一項に記載の補法。 - 前記第3起動シーケンスが選択された場合に前記第3起動シーケンスを実施するための前記電力変換器を制御する工程は、
前記他の電力変換器の初期立上り電圧及び周波数を捕らえる工程と、
前記電力変換器を、前記他の電力変換器の前記既存の立上り電圧及び周波数と同期する工程と、
前記電力変換器と前記マイクログリッドとの間を接続する第1スイッチを閉じる工程と、
前記他の電力変換器の最終ランプの残りの期間中に、前記電力変換器の前記出力電圧及び周波数を、前記初期電圧及び周波数から上昇する工程と、
を含むことを特徴とする請求項14乃至17のいずれか一項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201662410129P | 2016-10-19 | 2016-10-19 | |
US62/410,129 | 2016-10-19 | ||
PCT/US2017/057289 WO2018075710A1 (en) | 2016-10-19 | 2017-10-19 | Power system and method of starting multiple power converters in grid forming mode |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019531677A true JP2019531677A (ja) | 2019-10-31 |
JP2019531677A5 JP2019531677A5 (ja) | 2021-04-15 |
JP6983821B2 JP6983821B2 (ja) | 2021-12-17 |
Family
ID=60263025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018564998A Active JP6983821B2 (ja) | 2016-10-19 | 2017-10-19 | グリッド形成モードにおいて多数の電力変換器を開始する電力システム及び方法 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20180131268A1 (ja) |
EP (1) | EP3529873B1 (ja) |
JP (1) | JP6983821B2 (ja) |
KR (1) | KR102281862B1 (ja) |
CN (1) | CN109643897B (ja) |
AU (1) | AU2017345406B2 (ja) |
CA (1) | CA3027225C (ja) |
NZ (1) | NZ749262A (ja) |
WO (1) | WO2018075710A1 (ja) |
ZA (1) | ZA201808401B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023511562A (ja) * | 2020-01-21 | 2023-03-20 | エンフェーズ エナジー インコーポレイテッド | グリッドフォーミングインバータの起動を同期させるための方法および装置 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017211399A1 (en) * | 2016-06-08 | 2017-12-14 | Abb Schweiz Ag | Distributed network control of a microgrid |
CN106953349B (zh) * | 2017-04-27 | 2019-06-21 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种用于柔性直流输电系统孤岛启动的方法 |
CN111030173B (zh) * | 2019-12-16 | 2021-08-10 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 新能源电厂并网逆变器的控制方法及装置、逆变器 |
CN111208375B (zh) * | 2020-03-04 | 2022-03-18 | 威胜集团有限公司 | 定频电器启动的实时监测方法、装置和存储介质 |
CN111969623B (zh) * | 2020-08-17 | 2022-03-29 | 中国科学院电工研究所 | 一种电网主导型电压源换流器幅相控制方法 |
KR20220170626A (ko) * | 2021-06-23 | 2022-12-30 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 드룹 제어를 이용한 전력 분배 장치 및 방법 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7458028B2 (en) * | 2003-07-18 | 2008-11-25 | Avinash Chidambaram | Graphical interface for configuring a power supply controller |
US8913406B2 (en) * | 2011-06-24 | 2014-12-16 | General Electric Company | Paralleled power converters with auto-stagger start-up |
US20130049478A1 (en) * | 2011-08-25 | 2013-02-28 | General Electric Company | Power system, method of operation thereof, and controller for operating |
US9401663B2 (en) * | 2012-12-21 | 2016-07-26 | Infineon Technologies Austria Ag | Power converter circuit with AC output |
WO2015090375A1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | Abb Technology Ltd | Microgrid black-start |
CN103840487B (zh) * | 2014-04-01 | 2016-01-20 | 阳光电源股份有限公司 | 黑启动方法、能量管理系统和共交流母线离网型光储微网 |
CN103986186B (zh) * | 2014-05-13 | 2017-02-15 | 清华大学 | 一种风光水互补型微电网黑启动控制方法 |
US9611836B2 (en) * | 2014-11-26 | 2017-04-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Wind turbine power conversion system |
US9871379B2 (en) * | 2015-02-18 | 2018-01-16 | Cyboenergy, Inc. | Smart microgrids and dual-output off-grid power inverters with DC source flexibility |
CN105098774A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-11-25 | 国家电网公司 | 一种含直流换流站的停电电网电源启动次序的生成方法 |
CN105846463B (zh) * | 2016-05-09 | 2018-12-18 | 东南大学 | 一种多源协调的黑启动方法及系统 |
-
2017
- 2017-10-18 US US15/786,996 patent/US20180131268A1/en not_active Abandoned
- 2017-10-19 CA CA3027225A patent/CA3027225C/en active Active
- 2017-10-19 CN CN201780049861.0A patent/CN109643897B/zh active Active
- 2017-10-19 WO PCT/US2017/057289 patent/WO2018075710A1/en unknown
- 2017-10-19 NZ NZ749262A patent/NZ749262A/en unknown
- 2017-10-19 EP EP17794495.6A patent/EP3529873B1/en active Active
- 2017-10-19 AU AU2017345406A patent/AU2017345406B2/en active Active
- 2017-10-19 JP JP2018564998A patent/JP6983821B2/ja active Active
- 2017-10-19 KR KR1020197002413A patent/KR102281862B1/ko active IP Right Grant
- 2017-11-03 US US15/803,087 patent/US10153688B2/en active Active
-
2018
- 2018-12-12 ZA ZA2018/08401A patent/ZA201808401B/en unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023511562A (ja) * | 2020-01-21 | 2023-03-20 | エンフェーズ エナジー インコーポレイテッド | グリッドフォーミングインバータの起動を同期させるための方法および装置 |
JP7355944B2 (ja) | 2020-01-21 | 2023-10-03 | エンフェーズ エナジー インコーポレイテッド | グリッドフォーミングインバータの起動を同期させるための方法および装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ZA201808401B (en) | 2020-05-27 |
EP3529873A1 (en) | 2019-08-28 |
US20180131268A1 (en) | 2018-05-10 |
AU2017345406B2 (en) | 2021-09-09 |
US10153688B2 (en) | 2018-12-11 |
CN109643897A (zh) | 2019-04-16 |
CA3027225C (en) | 2021-02-16 |
AU2017345406A1 (en) | 2019-01-03 |
WO2018075710A1 (en) | 2018-04-26 |
CN109643897B (zh) | 2022-10-04 |
KR20190026785A (ko) | 2019-03-13 |
CA3027225A1 (en) | 2018-04-26 |
JP6983821B2 (ja) | 2021-12-17 |
NZ749262A (en) | 2020-08-28 |
EP3529873B1 (en) | 2020-07-29 |
US20180109111A1 (en) | 2018-04-19 |
KR102281862B1 (ko) | 2021-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6983821B2 (ja) | グリッド形成モードにおいて多数の電力変換器を開始する電力システム及び方法 | |
JP6398016B2 (ja) | 複数のグリッド・タイ電力変換器の単独運転 | |
JP6419989B2 (ja) | アクティブスタンドバイモードを有する電力変換器システム及びそれを制御する方法 | |
EP3203598B1 (en) | Medium and high voltage grid-connected power generation system, medium and high voltage grid-connected system | |
KR101410744B1 (ko) | 계통 연계형 전력변환장치의 전류기준치 및 발전기준치 제한 방법 | |
CN116231636A (zh) | 微电网系统、功率变换器及其控制方法 | |
Frack et al. | Control-strategy design for frequency control in autonomous smart microgrids | |
NZ734661B2 (en) | Islanding a plurality of grid tied power converters | |
Szymański | Modern Electrical Power Source on New System of Distributed and Renewable Energy Sources |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200708 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210305 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210519 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210622 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20210921 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211005 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211026 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211124 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6983821 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |