[发明专利]一种储能逆变器并离网及离并网无缝切换的控制方法

权利要求书

1.一种储能逆变器并离网及离并网无缝切换的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

S101、逆变器输出电压Ua、Ub、Uc和电流Ia、Ib、Ic经过Clark变换和Park变换，求出逆变器输出电压模值Vm；并计算逆变器输出电压模值Vm在同步旋转坐标系下D、Q轴的分量Vd，Vq、以及电流在同步旋转坐标系下D、Q轴的分量Id、Iq；

S102、由同步旋转坐标系下的各分量Vd、Vq、Id、Iq计算出瞬时有功功率P＝Vd*Id+Vq*Iq和无功功率Q＝Vd*Iq+Vq*Id；

S103、模拟电网的下垂特性，设置无功功率与电压幅值下垂的无功功率环输出电压Vm-ref；模拟电网的下垂特性，设置有功功率与频率下垂的有功功率环频率f-ref；

S104、将无功功率环输出电压Vm-ref设置为给定电压模值Vref，将给定电压模值Vref与逆变器输出电压模值Vm的差作为比例积分PI控制器的输入，通过PI控制器得到合成参考电压所需的模值V，并将有功功率环输出的频率f-ref经过积分之后得到合成参考电压所需的角度θ；

S105、由模值V和角度θ得到合成参考电压，合成参考电压经过电压电流双环控制器后以SVPWM发波使逆变器的输出电压具有与电网电压相同的下垂特性；

S106、逆变器以下垂特性电压源模式并网运行，或者逆变器以下垂特性电压源模式离网运行；或者实现离网到并网的切换。

2.根据权利要求1所述的储能逆变器并离网及离并网无缝切换的控制方法，其特征在于上述步骤S103中，设置有功功率与频率下垂的有功功率环频率f-ref＝fn-m*(P-Pn)；其中，f-ref是有功功率环输出频率，fn是逆变器输出电压额定频率，Pn是逆变器额定有功功率，m是频率下垂系数。

3.根据权利要求1所述的储能逆变器并离网及离并网无缝切换的控制方法，其特征在于上述步骤S103中，设置无功功率与电压幅值下垂的无功功率环输出电压Vm-ref＝Vref＝Vn-n*(Q-Qn)，其中，Vn是逆变器电网电压额定值，Qn是逆变器额定无功功率，n是幅值下垂系数。

4.根据权利要求1所述的储能逆变器并离网及离并网无缝切换的控制方法，其特征在于上述步骤S106中，逆变器以下垂特性电压源模式并网运行，设置幅值下垂系数m、频率下垂系数n，控制逆变器有功功率P和无功功率Q按有功功率给定值Pn和无功功率给定值Qn运行；或者逆变器以下垂特性电压源模式离网运行，设定有功功率Pn和无功功率Qn为0，根据负载有功功率和无功功率的大小按照设定的P-f和Q-V下垂特性曲线输出大小为Vref、频率为f-ref的电压。

5.根据权利要求1所述的储能逆变器并离网及离并网无缝切换的控制方法，其特征在于上述步骤S106中，所述的逆变器以下垂特性电压源模式并网运行时，Vq与Vgq相等；Vq为逆变器输出电压模值Vm在同步旋转坐标系下Q轴分量；Vgq为电网电压模值Vgm在同步旋转坐标系下Q轴分量。

6.根据权利要求1所述的储能逆变器并离网及离并网无缝切换的控制方法，其特征在于上述步骤S106中，所述的逆变器以下垂特性电压源模式并网运行时，当电网发生故障瞬间，逆变器的输出电压支撑本地负载和外网负载，逆变器当前输出电压的频率和幅值分别偏离额定电压Vn、额定频率fn，形成逆变器幅值差ΔV、以及逆变器频率差值Δf；当逆变器幅值差ΔV、以及逆变器频率差值Δf达到预定值后，即判断电网故障，立即断开开关S切断外网负载，Qn和Pn设为0，逆变器继续以下垂特性电压源模式离网运行为本地负载持续供电，达到从并网平滑无缝切换到离网运行。