[发明专利]一种非计划孤岛模式切换及谐波补偿装置及其控制方法

权利要求书

1.一种非计划孤岛模式切换及谐波补偿装置的控制方法，其特征在于：

所述模式切换及谐波补偿装置(1)与主电源逆变器(2)并联接入直流母线(3)与交流母线(4)之间，模式切换及谐波补偿装置(1)包括DC/AC变换器(101)、DC/DC变换器(102)、储能电容器(103)与控制分析模块，所述储能电容器(103)的一端接地，储能电容器(103)的另一端依次经DC/DC变换器(102)、断路器K_a(104)后与直流母线(3)连接，储能电容器(103)的另一端依次经DC/DC变换器(102)、断路器K_b(105)后与DC/AC变换器(101)的一端连接，DC/AC变换器(101)的另一端通过变压器(106)并联至主电源逆变器(2)的交流端口，所述控制分析模块通过公共母线与DC/AC变换器(101)、DC/DC变换器(102)、储能电容器(103)、断路器K_a(104)、断路器K_b(105)、变压器(106)分别连接；所述控制分析模块，用于根据微电网所检测的数据分析微电网所处状态，并根据分析结果发出控制DC/AC变换器(101)、DC/DC变换器(102)、断路器K_a(104)、断路器K_b(105)的信号；

所述控制方法包括以下步骤：

模式切换及谐波补偿装置(1)开启后，闭合断路器K_a(104)，断开断路器K_b(105)，进入充放电模式，此时主电源(5)与储能电容器(103)进行电能传输；在充放电过程中，控制分析模块检测到储能电容器(103)电压V_dc2到达额定工作电压范围后，断开断路器K_a(104)，退出充放电模式；

控制分析模块对微电网各节点电压电流进行监控，若发现交流侧电流I₁存在电流谐波，则模式切换及谐波补偿装置(1)进入补偿模式，闭合断路器K_b(105)，储能电容器(103)作为供电电源，通过DC/DC变换器(102)将输出电压升至额定直流母线电压，依次经断路器K_b(105)、DC/AC变换器(101)和变压器(106)向微电网提供与电流谐波大小相等、方向相反的电流，从而对微电网中的电流谐波进行补偿，确认电流谐波消失后，断开断路器K_b(105)，模式切换及谐波补偿装置(1)退出补偿模式；若控制分析模块检测到储能电容器(103)电压V_dc2不在额定工作电压范围内，则再次进入充放电模式调节储能电容器(103)电压V_dc2；

若控制分析模块检测到微电网发生非计划孤岛，则模式切换及谐波补偿装置(1)进入分流模式，闭合断路器K_b(105)，视非计划孤岛发生后的功率传输方向决定DC/AC变换器(101)的工作状态；若此时功率传输方向为主电源(5)向微电网其他元件供电，则储能电容器(103)作为供电电源，依次经DC/DC变换器(102)、断路器K_b(105)、DC/AC变换器(101)、变压器(106)向交流侧输出功率，减少主电源逆变器(2)输出电流增大的幅度，之后控制输出电流幅值I₂缓缓下降至零，然后断开断路器K_b(105)，模式切换及谐波补偿装置(1)退出分流模式；若此时功率传输方向为微电网向主电源(5)充电，则储能电容器(103)作为负载吸收功率，DC/AC变换器(101)从微电网中吸收电流，之后控制输入电流幅值缓慢下降至零，然后断开断路器K_b(105)，模式切换及谐波补偿装置(1)退出分流模式；若控制分析模块检测到储能电容器(103)电压V_dc2不在额定工作电压范围内，则再次进入充放电模式调节储能电容器(103)电压V_dc2。