專利名稱：逆變器系統(tǒng)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種逆變器系統(tǒng)的控制方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和能耗的日益增加，各國的電力工業(yè)面臨著一系列前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)能源危機(jī)、系統(tǒng)老化、污染問題、一次能源匱乏、能源利用率低以及用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求高等。作為智能電網(wǎng)基礎(chǔ)部分的分布式電源DG(Distributed Gener-ation)越來越受到人們的關(guān)注。DG主要包括微型汽輪機(jī)、風(fēng)能、太陽能、燃料電池、生物質(zhì)能等。其一般和負(fù)載一起組成微電網(wǎng)，作為一個(gè)可控單元接入主電網(wǎng)。目前美國、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國家相繼建立了微電網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)和試點(diǎn)工程，在微電網(wǎng)研究方面也已取得很多成果。國內(nèi)對(duì)分布式能源系統(tǒng)和微電網(wǎng)的研究和應(yīng)用尚處在起步階段，分布式發(fā)電技術(shù)本身及電力零售市場還不成熟、不完善，且分布式發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)的影響還缺乏相應(yīng)的防治措施。微電網(wǎng)的運(yùn)行包含并網(wǎng)與孤島運(yùn)行2種模式，以及2種模式間的切換。并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，微電網(wǎng)類似一個(gè)可控的負(fù)載或者是電源，這種狀態(tài)下微電網(wǎng)的主要功能是根據(jù)微電源 MS (Micro Source)的情況使電網(wǎng)獲得最大的輸出功率；當(dāng)檢測到電網(wǎng)故障或電能質(zhì)量不滿足要求時(shí)，微電網(wǎng)將及時(shí)與電網(wǎng)斷開運(yùn)行于孤島模式，繼續(xù)保障供電，提高供電可靠性。微電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中需要解決的關(guān)鍵問題之一就是控制問題。一般的分布式電源通過逆變器將產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化成交流電供負(fù)荷或并入電網(wǎng)。當(dāng)多種能源同時(shí)接入電網(wǎng)時(shí)， 需要對(duì)各個(gè)DG單元進(jìn)行有效的控制以維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證系統(tǒng)的電壓、頻率維持在合理的范圍內(nèi)。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中由于配電網(wǎng)規(guī)模大且DG數(shù)目多，逆變器的控制效果欠佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種逆變器系統(tǒng)的控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中逆變器的控制效果欠佳的問題。為解決上述問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種逆變器系統(tǒng)的控制方法，所述逆變器系統(tǒng)中包括至少一個(gè)并網(wǎng)逆變器和至少一個(gè)雙向逆變器，用于微電網(wǎng)中的電能轉(zhuǎn)換，其特征在于，所述控制方法包括并網(wǎng)逆變器與主電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，所述并網(wǎng)逆變器采用有功無功PQ控制方式；當(dāng)主電網(wǎng)不能向微電網(wǎng)供電時(shí)，所述并網(wǎng)逆變器由PQ控制方式切換為下垂控制方式，并且/或者，所述雙向逆變器采用倒下垂控制方式。進(jìn)一步地，所述并網(wǎng)逆變器與微電網(wǎng)中的太陽能或風(fēng)能發(fā)電裝置連接。進(jìn)一步地，主電網(wǎng)與雙向逆變器充電口連接，通過該雙向逆變器向微電網(wǎng)中的電能存儲(chǔ)裝置供電。
進(jìn)一步地，所述雙向逆變器與微電網(wǎng)中的電能存儲(chǔ)裝置連接。進(jìn)一步地，所述雙向逆變器采用倒下垂控制方式時(shí)，參考電壓為所述電能存儲(chǔ)裝置的額定電壓。進(jìn)一步地，當(dāng)主電網(wǎng)不能向微電網(wǎng)供電時(shí)，雙向逆變器輸出口與所述電能存儲(chǔ)裝
置連接。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，并網(wǎng)逆變器與主電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，所述并網(wǎng)逆變器采用有功無功PQ控制方式；當(dāng)主電網(wǎng)不能向微電網(wǎng)供電時(shí)，所述并網(wǎng)逆變器由PQ控制方式切換為下垂控制方式，并且/或者，所述雙向逆變器采用倒下垂控制方式，因此根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案能夠針對(duì)不同的分布式電源的特點(diǎn)，采用多種控制模式相互切換的方法達(dá)到系統(tǒng)并、離網(wǎng)運(yùn)行模式的無縫切換，以及離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)多種分布式能源的穩(wěn)定運(yùn)行。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的逆變器系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的逆變器系統(tǒng)的控制方法的流程圖。本實(shí)施例的逆變器系統(tǒng)中包括至少一個(gè)并網(wǎng)逆變器和至少一個(gè)雙向逆變器，用于微電網(wǎng)中的電能轉(zhuǎn)換。微電網(wǎng)中的發(fā)電裝置主要是可再生能源的發(fā)電裝置，例如太陽能或風(fēng)能發(fā)電裝置。并網(wǎng)逆變器與這些裝置連接。本實(shí)施例中的逆變器系統(tǒng)的控制方法主要包括下列步驟步驟Sll 并網(wǎng)逆變器與主電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行。在本步驟中，并網(wǎng)逆變器采用有功無功PQ控制方式，即輸出給定的有功功率和無功功率，以達(dá)到盡可能多的利用可再生能源。因主電網(wǎng)可以看作無限大系統(tǒng)，所以微電網(wǎng)的電壓、頻率等參數(shù)由主電網(wǎng)調(diào)控。步驟S13 檢測主電網(wǎng)電壓是否小于設(shè)定值。在本步驟中如果主電網(wǎng)的電壓小于設(shè)定值，則說明主電網(wǎng)不能向微電網(wǎng)供電，進(jìn)入步驟S15并且/或者步驟S17 ；若主電網(wǎng)電壓正常則繼續(xù)檢測。步驟S15 并網(wǎng)逆變器由PQ控制方式切換為下垂控制方式。在本步驟中并網(wǎng)逆變器與微電網(wǎng)中的發(fā)電裝置連接，將后者產(chǎn)生的電能供應(yīng)給負(fù)載。在下垂控制方式中，根據(jù)輸出功率的變化控制逆變器的輸出電壓和頻率，此時(shí)逆變器可看作是電壓源。采用下垂控制方式主要是為了保證微電網(wǎng)的穩(wěn)定性，若此時(shí)采用PQ控制， 則微電網(wǎng)中的發(fā)電裝置的輸出功率沒有控制，會(huì)對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)帶來大的擾動(dòng)從而影響其穩(wěn)定性。在主電網(wǎng)能夠向微電網(wǎng)供電的情況下，主電網(wǎng)與雙向逆變器充電口連接，通過該雙向逆變器向微電網(wǎng)中的電能存儲(chǔ)裝置供電。步驟S17 雙向逆變器采用倒下垂控制方式。
在倒下垂控制方式中，根據(jù)測量交流母線電壓的幅值和頻率分別控制輸出有功和無功功率。此時(shí)倒下垂控制方式運(yùn)行的逆變器將電能存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的電能轉(zhuǎn)換為交流電， 微電網(wǎng)中的發(fā)電裝置例如太陽能等分布式電源將該交流電的電壓作為參考電壓。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，并網(wǎng)逆變器與主電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，所述并網(wǎng)逆變器采用有功無功PQ控制方式；當(dāng)主電網(wǎng)不能向微電網(wǎng)供電時(shí)，所述并網(wǎng)逆變器由PQ控制方式切換為下垂控制方式，并且/或者，所述雙向逆變器采用倒下垂控制方式，因此根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案能夠針對(duì)不同的分布式電源的特點(diǎn)，采用多種控制模式相互切換的方法達(dá)到系統(tǒng)并、離網(wǎng)運(yùn)行模式的無縫切換，以及離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)多種分布式能源的穩(wěn)定運(yùn)行。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種逆變器系統(tǒng)的控制方法，所述逆變器系統(tǒng)中包括至少一個(gè)并網(wǎng)逆變器和至少一個(gè)雙向逆變器，用于微電網(wǎng)中的電能轉(zhuǎn)換，其特征在于，所述控制方法包括并網(wǎng)逆變器與主電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，所述并網(wǎng)逆變器采用有功無功PQ控制方式；當(dāng)主電網(wǎng)不能向微電網(wǎng)供電時(shí)，所述并網(wǎng)逆變器由PQ控制方式切換為下垂控制方式， 并且/或者，所述雙向逆變器采用倒下垂控制方式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述并網(wǎng)逆變器與微電網(wǎng)中的太陽能或風(fēng)能發(fā)電裝置連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，還包括主電網(wǎng)與雙向逆變器充電口連接，通過該雙向逆變器向微電網(wǎng)中的電能存儲(chǔ)裝置供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述雙向逆變器與微電網(wǎng)中的電能存儲(chǔ)裝置連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述雙向逆變器采用倒下垂控制方式時(shí)，將所述電能存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的電能轉(zhuǎn)換為交流電；微電網(wǎng)中的發(fā)電裝置在產(chǎn)生電能時(shí)， 將該交流電的電壓作為參考電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)主電網(wǎng)不能向微電網(wǎng)供電時(shí)，雙向逆變器輸出口與所述電能存儲(chǔ)裝置連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種逆變器系統(tǒng)的控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中逆變器的控制效果欠佳的問題。逆變器系統(tǒng)中包括至少一個(gè)并網(wǎng)逆變器和至少一個(gè)雙向逆變器，用于微電網(wǎng)中的電能轉(zhuǎn)換，其特征在于，所述控制方法包括并網(wǎng)逆變器與主電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，所述并網(wǎng)逆變器采用有功無功PQ控制方式；當(dāng)主電網(wǎng)不能向微電網(wǎng)供電時(shí)，所述并網(wǎng)逆變器由PQ控制方式切換為下垂控制方式，并且/或者，所述雙向逆變器采用倒下垂控制方式。
文檔編號(hào)H02J3/38GK102347619SQ20101024248
公開日2012年2月8日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者朱長林, 王罡, 范國平, 郭炬, 黃宇 申請人:北京華商三優(yōu)新能源科技有限公司, 北京市電力公司