[发明专利]一种变流器投入控制方法及控制系统

说明书

本发明涉及一种变流器投入控制方法及控制系统，包括：对当前的各并联变流器采用下垂控制，并采用角频率二次调节进行补偿控制；当新增变流器投入时，对新增变流器采用下垂控制，并向公共并网点PCC注入周期性小信号功率扰动；各并联变流器检测到所述周期性小信号功率扰动，则退出角频率二次调节；新增变流器运行至稳态工作点后，停止注入周期性小信号功率扰动，并加入角频率二次调节；各并联变流器检测到周期性小信号功率扰动消失，加入角频率二次调节。该方法解决了采用无互联线角频率二次调节控制方案中变流器投入控制盲区问题，保证了新增变流器投入时，能够重新均分功率。可应用于分布式发电、储能、微电网等领域，实现变流器集群离网供电运行。

技术领域

本发明涉及变流器技术领域，尤其涉及一种变流器投入控制方法及控制系统。

背景技术

含多种分布式电源的微电网能够有效提高系统的供电可靠性和电能质量，不仅是解决和改善海岛等偏远地区分散电力需求的一种有效途径，也是提高配电网供电可靠性的一种有效方法。但在低压微电网系统中，由于线路阻抗的影响，传统的下垂控制难以实现有功功率和无功功率的精确分配，导致稳定状态下，微电网电压和频率偏离额定值。

针对微电网中的频率偏离问题，通常采用二次控制方法进行补偿调节，可有效减小负荷变化情况下的频率波动。但补偿调节不同步时会积累变流器出力的误差，最终导致变流器并联系统失稳崩溃，因此这种方法需要集控和变流器之间(集中调节)或变流器之间(分布式调节)的相互通信来实现同步补偿。通信线的使用会增加系统的复杂性，且存在通信延时长和延时不均的问题，随着并联台数的增加时，会降低系统的稳定性。

常规下垂控制为有差控制，以牺牲控制精度获得功率均分性能；二次调节时间尺度较大，暂态性能差，且需增加通讯互联，降低系统可靠性；互联线频率二次控制方案通常针对稳态运行工况设计，其应对变流器投入时存在控制盲区，有新增变流器投入时，无法重新均分功率。

为实现变流器多机并联无互联线频率二次控制，现有技术进行了一些改进，小信号注入是较有代表性的方案，如文献《基于小交流信号下垂的微网二次控制方法》所提交流小信号下垂控制。该方法通过建立向系统内注入一个小交流信号以协助二次控制，在小交流信号的频率和逆变器输出基波电压的下垂偏置之间建立下垂关系，以实现并联逆变器在二次调整过程中的同步。同时，系统频率和电压幅值由比例积分(PI)控制器调节。该方法不仅可以准确恢复电压幅值和频率，而且可以在无互联线的情况下快速实现并联逆变器间的功率均分。但该方法不适用于变流器的随机投切，二次调整过程影响新投入变流器的功率均分。

发明内容

为了解决采用无互联线角频率二次调节控制方案中变流器投入控制盲区问题，本发明提供一种变流器投入控制方法及控制系统，实现了变流器投入的自动控制，可应用于分布式发电、储能、微电网等领域，实现变流器集群离网供电运行。

为达到上述目的，本发明提供了一种变流器投入控制方法，包括：

对当前的各并联变流器采用下垂控制，并采用角频率二次调节进行补偿控制；

当新增变流器投入时，对新增变流器采用下垂控制，并向公共并网点PCC注入周期性小信号功率扰动；

所述各并联变流器检测到所述周期性小信号功率扰动，则退出角频率二次调节；

所述新增变流器运行至稳态工作点后，停止向公共并网点PCC注入周期性小信号功率扰动，并对所述新增变流器加入角频率二次调节；

所述各并联变流器检测到周期性小信号功率扰动消失，加入角频率二次调节。