[发明专利]储能变流器并离网模式运行控制器及其控制方法和装置

说明书

本发明涉及一种储能变流器并离网运行控制器及其控制方法和装置，包括：所述αβ/dq坐标变换器、功率计算单元和功率外环控制单元依次连接，所述功率外环控制单元和所述同期控制单元均通过所述第一加法器和第二加法器与所述电压内环控制单元连接，所述电压内环控制单元、dq/αβ度变换器和SVPWM模块依次连接。本发明提供的技术方案，旨在避免储能变流器因并/离网运行模式的切换而引起控制架构变动，从而导致储能变流器并/离网工作模式的不可靠切换。

技术领域

本发明涉及储能变流器控制技术领域，具体涉及一种储能变流器并离网模式运行控制器及其控制方法和装置。

背景技术

微(电)网是未来智能电网的关键技术之一，目前已成为国内外电力工业界的共识。微网作为分布式发电的一种结构形式，可以将多种分布式电源、负荷、储能有效地组织起来，既可以并列在大电网上运行，也可以脱网孤岛运行，理论上具有较高的供电安全性和可靠性。储能环节作为微网系统孤岛运行时可控的组网电源，起着维持微网系统电压和频率稳定的重要支撑作用。当大电网出现掉电等异常情况时，微网系统被迫需要由并网工作模式向离网(即孤岛)工作模式切换以保证微网系统内的供电可靠性，此时微网中的储能变流器将对微网系统的电压和频率起主要支撑作用，并实现微网系统并/离网模式的平滑过渡。

当前，微网系统中的储能变流器一般根据不同运行模式采用不同控制策略。比如，在并网运行模式下，为方便微网中央控制器的统一调度，储能变流器一般采用有功-无功(即PQ)控制；在离网模式下，为支撑微网孤岛模式下的电压和频率，一般采用恒定电压/频率(即VF)控制。但由于并网模式下的PQ控制等效于将储能变流器控制为受控电流源，而离网模式下的VF控制等效于将储能变流器控制为受控电压源。尤其当大电网异常掉电，微网被迫从并网模式切换到离网模式运行，储能变流器需要对其当前的运行状态做出及时准确的判断，并从受控电流源模式切换到受控电压源模式。若并/离网运行模式判断稍有偏差，这种控制架构的变动可能会引起电压波动、电流冲击甚至过流保护动作而影响微网的稳定可靠运行。因此，微网中的储能变流器需要具备并/离网无缝切换能力，以支撑大电网掉电时微网系统电压频率的可靠平滑过渡。

发明内容

本发明提供一种储能变流器并离网模式运行控制器及其控制方法和装置，其目的是为了避免储能变流器因并/离网运行模式的切换而引起控制架构变动，从而导致储能变流器并/离网工作模式的不可靠切换。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种储能变流器并离网模式运行控制器，其特征在于，所述储能变流器并离网模式运行控制器包括：αβ/dq坐标变换器、功率计算单元、功率外环控制单元、第一加法器、第二加法器、同期控制单元、电压内环控制单元、dq/αβ度变换器和SVPWM模块；

所述αβ/dq坐标变换器、功率计算单元和功率外环控制单元依次连接，所述功率外环控制单元和所述同期控制单元均通过所述第一加法器和第二加法器与所述电压内环控制单元连接，所述电压内环控制单元、dq/αβ度变换器和SVPWM模块依次连接。

优选的，所述功率外环控制单元包括：第一低通滤波器、第三加法器、第一比例控制器、第一积分控制器、第一零输出控制器、第一开关、第五加法器、第二低通滤波器、第四加法器、第二比例控制器、第二积分控制器、第二零输出控制器、第二开关和第六加法器；