[发明专利]一种微电网电池储能系统的并离网切换方法和装置

权利要求书

1.一种微电网电池储能系统的并离网切换方法，其特征在于，所述切换方法包括：

并网运行时，根据PQ控制模式下采集的并网点电压的正负序分量计算电流内环的电流值、根据PQ控制模式下采集的逆变器输出电流的正负序分量以及电流内环的电流值计算电流内环的电压值，根据电流内环的电压值控制逆变器输出功率；

并网转离网瞬间，电压外环的电压值跟随并网点正负序电压值，且电流内环给定值不变，并将电网输出功率转移至逆变器使电网输出到并网点的电流为零；

离网运行时，VF控制模式下的电压外环对微电网系统提供电压和频率支撑；

所述将电网输出功率转移至逆变器，包括：

数字选择开关S₁、S₂闭合后，电网额定有功功率为P_G、无功功率为Q_G的信号与ramp信号通过乘法器相乘，所得信号的功率添加到逆变器的有功功率给定值和无功功率给定值上，以将电网输出功率转移到逆变器；

所述根据并网点电压的正负序分量计算电流内环的电流值包括：

将采集的并网点的电压正负序分量由abc坐标系下的三相信号转化为dq坐标系下的二相信号；

按下式计算电流内环的电流值：

其中，有功及无功功率给定值；正序电流内环在dq坐标系下的d轴、q轴电流给定值；为负序电流内环在dq坐标系下的d轴、q轴电流给定值；并网点电压在d轴的正负序分量；

根据PQ控制模式下采集的逆变器输出电流的正负序分量以及电流内环的电流值计算电流内环的计算电流内环的电压值，如下式所示：

其中，分别表示正序电流内环的电压在dq坐标系下的d轴、q轴分量；分别表示负序电流内环的电压在dq坐标系下的d轴、q轴分量；分别为采集的逆变器输出实际正序电流d轴、q轴分量；分别为检测到的逆变器输出实际正序电流d轴、q轴分量；正序电流内环在dq坐标系下的d轴、q轴电流给定值；为负序电流内环在dq坐标系下的d轴、q轴电流给定值；k_p、k_i：分别为PID调节器中比例调节系数和积分调节系数；k_p1、k_p2：分别表示PID调节器中针对d轴和q轴分量的比例调节系数；k_i1、k_i2：分别表示PID调节器中针对d轴和q轴分量的积分调节系数；L表示变流器中的电感量；ω：当前正弦波相角；并网点电压在d轴的正负序分量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据电流内环的电压值控制逆变器输出功率，包括：将电流内环的正负序电压由dq坐标系下的二相信号转换为abc坐标系下的三相信号，并将正负序电压相加产生PWM波，利用所述PWM波控制逆变器输出功率。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压外环的电压值跟随并网点正负序电压值，且电流内环给定值不变，包括：正序电压外环的电压值和负序电压外环的电压值分别跟随并网点的正负序电压值；电压外环生成的电流内环给定初始值与并离网切换瞬间PQ控制模块的功率外环生成的电流内环给定初始值一致。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述VF控制模式下的电压外环对微电网系统提供电压和频率支撑包括：

用正序电压外环和负序电压外环分别控制正序电压和负序电压，并输出正序电流内环的d轴、q轴电流给定值到正序电流内环，输出负序电流内环的d轴、q轴电流给定值到负序电流内环。

5.用于如权利要求1-4所述的任意一种微电网电池储能系统的并离网切换方法的并离网切换装置，其特征在于，所述装置包括：

PQ控制模块，用于并网运行时，根据PQ控制模式下采集的并网点电压的正负序分量计算电流内环的电流值、根据PQ控制模式下采集的逆变器输出电流的正负序分量以及电流内环的电流值计算电流内环的电压值，根据电流内环的电压值控制逆变器输出功率；

VF控制模块：用于在并网转离网瞬间，使电压外环的电压值跟随并网点正负序电压值，且保持电流内环给定值不变，并将电网输出功率转移至逆变器使电网输出到并网点的电流为零；还用于在离网运行时，VF控制模式下的电压外环对系统提供电压和频率支撑。