[发明专利]一种基于电压瞬时监测的换流器交流并网转离网无缝切换控制方法

说明书

本发明涉及一种基于电压瞬时监测的换流器交流并网转离网无缝切换控制方法。该控制方法中包括电网故障检测模块和并网转离网切换模块。电网故障检测模块包括电压瞬时值预测子模块和电压峰值检测子模块，分别用于检测交流电网电压缓慢变化造成电网故障的情况和检测交流电网电压瞬时改变的情况，由此可以快速及时检测电网电压故障。本发明公开的控制方法可以实现换流器在交流侧电网故障时的并网运行模式无缝切换至离网运行模式，提高负荷供电的持续性和可靠性。

技术领域

本发明涉及电力电子控制技术领域，更具体地，涉及换流器的并网运行转离网运行的控制装置和控制方法。

背景技术

目前随着柔性直流输电技术的日趋成熟和国家的能源互联网政策不断推广，MMC(Modular Multilevel Converter，模块化多电平换流器)型换流器在电网中得到广泛应用，因此使得多段交流馈线间柔性互联变为可能，并且电网供电运行的可靠性和持续性的要求也越来越高。因此当电网发生故障时，需要通过换流器对发生故障区域建立独立的离网系统，用来保持交流母线稳定的电压和频率，以维持对负荷的不间断供电。

因此，需要提供一种换流器交流并网转离网无缝切换控制方法，实现负荷供电电源的无扰切换。

发明内容

本发明公开了一种基于电压瞬时监测的换流器交流并网转离网无缝切换控制方法，其应用于模块化多电平换流器中，实现换流器在交流侧电网故障时的并网运行模式无缝切换至离网运行模式，提高负荷供电的持续性和可靠性。

根据本发明的一种基于电压瞬时监测的换流器交流并网转离网无缝切换控制方法，该控制方法用于交直流电网系统的换流器的控制装置中，交直流电网系统包括至少一条交流馈线，与交流馈线连接的交流负载以及所述换流器，与换流器连接的直流母线。

所述控制方法包括：

根据前一周期同一角度时刻采样的交流馈线的电压瞬时值采样值U_t-T与当前采样时刻采样的交流馈线的电压瞬时值采样值U_t的差值判断交流馈线是否出现电网故障；

根据交流馈线的电压波峰值U_peak判断交流馈线是否出现电网故障；

当确定交流馈线发生电网故障时，将换流器的并网运行模式切换为离网运行模式。

更进一步，根据本发明的控制方法，其中，采用前一周期同一角度时刻采样的交流馈线的电压瞬时值采样值U_t-T与当前采样时刻采样的交流馈线的电压瞬时值采样值U_t进行比较，若从当前采样时刻起，包括当前采样时刻的连续N个采样周期的交流馈线的电压瞬时采样值都满足：|U_t+n*ts-U_t+n*ts-T|U_set，则认为交流馈线发生电网故障，其中,U_set为电压瞬变阈值，n＝0，1，2，3…N-1，N为大于1的正整数，ts为采样周期。

更进一步，根据本发明的控制方法，其中，获取交流馈线的电压波峰值U_peak，当U_peakU_dn或者U_peakU_up，则认为交流馈线出现电网故障，其中，U_dn为电压峰值下限，U_up为电压峰值上限。