[发明专利]一种实现多台储能变流器离网同步切换功能的控制方法

说明书

本发明涉及一种实现多台储能变流器离网同步切换功能的控制方法，其技术特点是：FPGA控制器通过控制信号输入电路接收电网相角信号、电网幅值信号和离网使能信号；FPGA控制器通过相角输出单元和使能输出单元生成离网相角同步信号和离网使能信号并同时向多台并储能变流器输出；多台储能变流器接收离网相角同步信号后生成自身的离网相角，多台储能变流器接收到离网使能信号后切入离网运行状态。本发明设计合理，提高了储能变流器由并网运行切入离网运行时电网的稳定性，同时可以无缝快速的提供负载供电，不会造成停电而影响负载的正常运行，具有实时性高、性能可靠等特点。

技术领域

本发明属于储能变流器技术领域，尤其是一种实现多台储能变流器离网同步切换功能的控制方法。

背景技术

目前，储能变流器(Power Conversion System——PCS)广泛用于电网运行中，PCS可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。PCS由DC/AC双向变流器、控制单元等构成。PCS控制器通过通讯接收后台控制指令，根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电，实现对电网有功功率及无功功率的调节。

现有的储能变流器离网同步切换方法和装置通常只能实现1台或者2台以及几台储能变流器同时切换离网运行，不能对几十台甚至上百台储能变流器同时切换到离网运行。更难实现大规模MW级以及几十MW级的离网电网的稳定建立、负载的无间断供电功能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种实现多台储能变流器离网同步切换功能的控制方法，能够实现全部储能变流器同时进入离网运行状态，确保电网稳定，负载不会出现断电。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种实现多台储能变流器离网同步切换功能的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、FPGA控制器通过控制信号输入电路接收电网相角信号、电网幅值信号和离网使能信号；

步骤2、FPGA控制器通过相角输出单元和使能输出单元生成离网相角同步信号和离网使能信号并同时向多台并储能变流器输出；

步骤3、多台储能变流器接收离网相角同步信号后生成自身的离网相角，多台储能变流器接收到离网使能信号后切入离网运行状态。

所述步骤1通过外部电网、上位机、高压开关柜获取电网相角信号、电网幅值信号和离网使能信号。

所述相角输出单元包括相角输出单元包括比较器A1、计数器A2、比较器A3、比较器A4、单稳寄存器A5、切换逻辑模块A6和比较器A7，该相角输出单元的生成方法包括以下步骤：

⑴在比较器A1中，计数器A2输出值大于参数K1时，计数器A2复位，从0开始进行加计数，并循环计数，生成电网频率固定的相角信号，离网使能信号的上升沿可以对计数器A2进行置数，将电网相角置入计数器A2中，计数器A2从当前电网相角开始计数，输出相角实现跟踪电网相角，当计数器A2输出值小于参数K2时，比较器A3输出高电平，则比较器A3向比较器A7输出以固定电网频率的同步相角信号；

⑵比较器A4和单稳寄存器A5根据实际电网相角来生成相角同步信号，比较器A4用电网相角和参数K3比较，判断出实际电网相角过零位置，单稳寄存器A5生成参数T1时间的高电平信号，从而得到实际电网相角的同步信号并向比较器A7输出；

⑶切换逻辑模块A6根据电网幅值和离网使能信号产生的切换逻辑，通过比较器A7实现实际电网相角和固定电网相角的切换；

所述参数K1为电网周期,参数K2高电平的脉冲宽度，所述参数K3为电网相角为零时刻最小检测值，所述参数T1为相角同步信号高电平时长。