[发明专利]基于间接电流控制和下垂控制的无缝切换控制系统及策略

摘要

本发明公开了一种基于间接电流控制和下垂控制的无缝切换控制系统及策略，采用独特的控制结构，采用电容电流内环，电容电压环以及并网电流环的三环控制结构，同时还包括独特的锁相环模块以及相角选择模块和下垂控制模块，可以实现并网运行转孤岛运行时逆变器自动由电流源控制切换为基于下垂控制的电压源控制，提高了并网到孤岛模式的转换过程中的负载电压质量。

主权项

1.一种基于间接电流控制和下垂控制的无缝切换控制系统，其特征在于，包括三相逆变器，三相逆变器的输出端连接LC滤波器，LC滤波器的电容C_f并联有负载，LC滤波器下游通过线路阻抗L_g连接并网开关S_i，并网开关S_i下游通过电网保护开关S_u连接电网；所述逆变器包括两台主逆变器和两台从逆变器，两台主逆变器和两台从逆变器并联运行；当电网正常时，并网开关S_i和电网保护开关S_u均闭合，逆变器并网运行，流过并网电感L_g的电流i_gx(x＝a,b,c)为并网电流，完成并网模式；当电网发生故障时，电网保护开关S_u立即断开，通过孤岛检测算法确定孤岛发生后，并网开关S_i断开，分布式发电单元处于孤岛运行，完成孤岛模式；当电网恢复后，电网保护开关S_u自动闭合，进行负载电压和电网电压的预同步控制，当负载电压和电网电压实现电压幅值和相位的同步后，并网开关S_i闭合，逆变器重新并网运行，完成并网模式；电网发生故障时，电网保护开关S_u立即断开，流过并网电感L_g的电流迅速减小为0，并网电流i_g的d轴分量i_gd由正值减为0，q轴分量i_gq由负值增加为0，在d轴中，PI控制器G_IG的输出会保持增加，达到限幅器的上限值V_dmax，在q轴中，PI控制器G_IG的输出会保持减小，达到限幅器的下限值V_qmin，当d轴限幅器的输出达到其上限值之后，将数据选择开关S₂选为下垂控制无功功率环生成的电压指令值E_droop，当各台主逆变器控制模块中的d轴限幅器的输出均达到上限值之后，同步控制信号统一把数据选择开关S₂由V_IGdout切换为E_droop，即完成孤岛模式的切换。