[发明专利]一种多机并联的并离网无缝切换系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其是涉及一种多机并联的并离网无缝切换系统及其方法。

背景技术

目前，在微电网、电动汽车充换电站、大规模储能电站应用领域中，为保证并离网切换成功，一般采用两个硬节点信号4种组合方式来实现，由于中间存在装置闭锁PWM脉冲，在切换等待过程中会出现短时等待PCC点断开或者闭合的过程，所以无法实现真正意义上的无缝切换，会导致重要负载的短时停电现象，导致重要负荷无法正常工作，如果系统中存在柴油发电机，会导致柴油发电机短时过载，严重影响柴发的使用寿命；其次，在多机设备并联运行时，一般采用一台离网运行，其他采用并网运行，当负荷大于单台装置容量时，此时并离网切换会导致装置过载，切换失败。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多机并联的并离网无缝切换系统及其方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种多机并联的并离网无缝切换系统，包括底层设备、间隔设备和站控设备，所述的底层设备包括PCS控制柜、风力发电机、光伏发电机、模式切换控制器和负荷控制器，所述的间隔设备为MGCC微电网集中控制器，所述的PCS控制柜、风力发电机、光伏发电机、模式切换控制器和负荷控制器分别通过CAN网络相互通信，并且分别通过GOOSE网络与MGCC微电网集中控制器通信，所述的MGCC微电网集中控制器通过GOOSE网络与站控设备通信。

所述的站控设备包括监控PC、数据服务器、打印机和GPS校时装置，所述的监控PC分别与MGCC微电网集中控制器、数据服务器、打印机和GPS校时装置连接。

所述的GOOSE网络为实时以太网。

所述的CAN网络采用同步光纤进行信息交互，用以相位同步。

一种多机并联的并离网无缝切换方法，该方法包括并-离网切换子方法和离-并网切换子方法。

所述的并-离网切换子方法包括以下步骤：

11)获取多机并联的微电网PCC点处的开关闭合时间；

12)MGCC微电网集中控制器在接收站控设备发出的离网指令后通过GOOSE网络下发离网预制广播命令；

13)PCS控制柜接收到离网预制广播命令，并使接收到离网预制广播命令所耗费的时间与微电网PCC点处的开关闭合时间相等；

14)PCS控制柜通过CAN网络发出同步信号至各底层设备；

15)底层设备检测到同步信号并且开始转离网运行。

所述的离-并网切换子方法包括以下步骤：

21)获取多机并联的微电网PCC点处的开关断开时间；

22)MGCC微电网集中控制器在接收站控设备发出的并网指令后通过GOOSE网下发离网同期指令、PCC点系统侧的电压幅值和频率信息到PCS控制柜；

23)PCS控制柜接收到指令后，调整同步信号，底层设备自动跟踪PCC点系统侧的电压幅值和频率信息；

24)当离网同期指令满足离网要求时，MGCC微电网集中控制器下发转并网指令广播命令，使PCS控制柜接收到并网指令广播命令所耗费的时间与微电网PCC点处的开关断开时间相等，底层各设备接收到指令后转并网运行。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、无缝并离网切换，本发明通过控制PCS控制柜接收离并网广播指令的时间与微电网PCC点处的开关开闭时间相等，来实现多机并联的并离网切换。

二、同步切换：本发明采用GOOSE网络和高速CAN网络通信，其中GOOSE网络为百兆带宽以太网，高速CAN网络采用同步光纤在底层设备间进行通信，微电网PCC点处的开关动作时间约为1us，保证了信息中传递的实时性。

附图说明

图1为实施例中多机并联同步交互示意图。

图2为实施例多机并联均流控制框图。

图3为实施例多机并离网切换逻辑图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例：