[发明专利]基于PCC处储能的微电网保护与切换一体化控制方法

权利要求书

1.基于PCC处储能的微电网保护与切换一体化控制方法，其特征在于：

步骤（1），在微电网的PCC固态开关处设置储能单元，储能单元和PCC固态开关通过PCC综合控制单元统一管理控制；

步骤（2），PCC综合控制单元通过采集PCC固态开关处的电气信息和PCC固态开关的通断信息，判断微电网所处运行状态；

步骤（3），根据微电网所处运行状态，通过对储能单元的控制模式切换和PCC固态开关通断的协调配合控制，实现微电网防孤岛保护和并/离网无缝切换的一体化控制。

2.根据权利要求1所述的基于PCC处储能的微电网保护与切换一体化控制方法，其特征在于：步骤（2），PCC综合控制单元通过采集PCC固态开关处的电气信息和PCC固态开关的通断信息，判断微电网所处运行状态的过程为，PCC综合控制单元实时采集PCC固态开关处的电压信息，当电压相位的变化值或电压频率超过阀值时，则检测出微电网孤岛状态；当电压幅值变化率超过阀值时，调整储能单元输出无功功率，若电压频率变化率超过阀值，则同样检测出微电网孤岛状态。

3.根据权利要求1所述的基于PCC处储能的微电网保护与切换一体化控制方法，其特征在于：步骤（3）实现微电网防孤岛保护的过程为，若PCC综合控制单元检测出微电网孤岛状态后，则防孤岛保护立即动作，断开固态开关，微电网进行离网切换。

4.根据权利要求1所述的基于PCC处储能的微电网保护与切换一体化控制方法，其特征在于：步骤（3）对储能单元的控制模式切换为在正常运行时PCC综合控制单元根据判断的微电网所处运行状态，在四种模式间进行灵活切换，保证微电网内负荷的连续可靠供电，所述四种模式包括并网控制模式、离网控制模式、并网暂态控制模式和离网暂态控制模式。

5.根据权利要求4所述的基于PCC处储能的微电网保护与切换一体化控制方法，其特征在于：PCC综合控制单元在四种模式间进行灵活切换包括主动离网切换、被动离网切换和并网切换。

6.根据权利要求5所述的基于PCC处储能的微电网保护与切换一体化控制方法，其特征在于：主动离网切换的方法，包括以下步骤，

（1）PCC综合控制单元接收来自微电网的调度中心或EMS的主动离网切换指令；

（2）PCC综合控制单元关断PCC固态开关，并切换储能单元控制方式为离网暂态控制模式，以流过PCC固态开关的实际电流与参考电流值之差作为PI的输入，其输出作为离网暂态控制模式的电压调节量，在PCC固态开关的两侧形成以反向电压，加速电流过零，实现PCC固态开关快速关断。

（3）PCC综合控制单元检测到PCC固态开关快速关断后，切换储能单元控制方式为离网控制模式，为微电网提供频率和电压支撑，储能单元离网模式的参考电压和参考频率/相角的值取离网瞬间公共配电网的电压和频率/相角的值，以最大限度减小储能单元投入对微电网的冲击影响。

7.根据权利要求5所述的基于PCC处储能的微电网保护与切换一体化控制方法，其特征在于：被动离网切换的方法，包括以下步骤，

（1）PCC综合控制单元根据PCC处电气信息，检测出微电网处于孤岛运行状态，防孤岛保护动作关断PCC固态开关，同时，切换储能单元的控制方式为离网控制模式；

（2）PCC综合控制单元向微电网的调度中心或EMS发送孤岛运行状态信号，根据孤岛前流过PCC固态开关的功率切除等额的负荷或分布式电源；

（3）若微电网不能稳定运行，则进一步解裂，依照规划好的计划孤岛切除负荷及分布式电源，优先保证重要负荷供电，待频率电压稳定后再投入分布式电源及其他负荷。

8.根据权利要求5所述的基于PCC处储能的微电网保护与切换一体化控制方法，其特征在于：并网切换的方法，包括以下步骤，

（1）PCC综合控制单元检测到配电网恢复供电且电能质量符合要求，将微电网重新并网运行；

（2）微电网并网前切换储能单元的控制方式为并网暂态控制模式，采用调整储能单元离网模式下的参考电压和参考频率的方式进行控制，使微电网的电压和相角与配电网保持一致，当微电网和配电网电压的电压和相角满足表达式（1）时，闭合PCC固态开关，

其中，V_grid和V分别为配电网和微电网的电压幅值，V_N为额定电压幅值，θ_grid和θ分别为配电网和微电网的电压相角；

（3）闭合PCC固态开关后，储能单元由并网暂态控制模式切换为并网控制模式，PCC综合控制单元向微电网的调度中心或EMS发送并网完成信号，控制切除的负荷及分布式电源重新并网。