專利名稱：一種微電網(wǎng)組網(wǎng)及其控制方法及微電網(wǎng)用雙向變流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可再生能源分布式發(fā)電微電網(wǎng)領(lǐng)域，特別地涉及一種微電網(wǎng)組網(wǎng)及其控制方法及微電網(wǎng)用雙向變流器。
背景技術(shù)：
光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、海洋能發(fā)電等可再生能源發(fā)電技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。在海島，牧區(qū)、小城鎮(zhèn)等缺電或無電地區(qū)，采用太陽能等可再生能源發(fā)電對于解決能源短缺、推動節(jié)能減排目標(biāo)的實現(xiàn)具有重要的社會現(xiàn)實意義。為了充分利用分布式可再生能源資源，采用微電網(wǎng)技術(shù)將分布式電源和分布式負(fù)載聯(lián)結(jié)起來，既實現(xiàn)發(fā)電的就近使用、減少能量傳輸損耗，又能實現(xiàn)微電網(wǎng)內(nèi)部區(qū)域的能量可控流動，相互支援，實現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟優(yōu)化運行。獨立微電網(wǎng)由于與公用市政電網(wǎng)沒有連接，缺乏公用市政電網(wǎng)提供的大容量電壓支撐，因此獨立微電網(wǎng)運行的首要任務(wù)就是要建立穩(wěn)定可靠的電壓參考。微電網(wǎng)內(nèi)的能量來源主要為可再生能源，如太陽能，風(fēng)能等，可再生能源發(fā)電具有不確定、隨機特性，負(fù)載用電也具有隨機特性，因此微電網(wǎng)內(nèi)必須具有能量平衡單元，如儲能蓄電池、后備發(fā)電機等。當(dāng)可再生能源發(fā)電大于負(fù)載用電時，將多余的能量儲存在蓄電池內(nèi)，當(dāng)可再生能源發(fā)電小于負(fù)載用電時，儲能蓄電池放電以提供能量缺額、平抑潮流的波動。目前常用的大容量儲能蓄電池技術(shù)主要基于化學(xué)儲能，為了提高蓄電池使用壽命，有必要對蓄電池進行可控充放電。另一方面為了提供穩(wěn)定可靠的電能質(zhì)量，有必要把隨機波動的可再生能源發(fā)電在微電網(wǎng)內(nèi)部進行合理的分配，以減少能量沖擊幅度。目前常用的微電網(wǎng)技術(shù)，大多數(shù)仍然是采用提高蓄電池組容量的方法，來平抑中小型微電網(wǎng)潮流的波動，沒有根據(jù)微電網(wǎng)發(fā)電容量、負(fù)荷特性以及電力變流器裝置的特性來優(yōu)化配置儲能系統(tǒng)容量，蓄電池組的充放電一般處于不可控狀態(tài)，蓄電池壽命短，系統(tǒng)效率低，成本高。采用微電網(wǎng)技術(shù)因地制宜的利用了分散的可再生能源資源，實現(xiàn)了能量的高效綜合利用以及系統(tǒng)優(yōu)化。微電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)模式目前既有直流微電網(wǎng)，也有交流微電網(wǎng)，但是已有的案例均涉及到多種特定的電力變換裝置開發(fā)或復(fù)雜的控制方法，微電 網(wǎng)組成繁雜，擴容難，不利于推廣利用。因此現(xiàn)有技術(shù)有待于進一步改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種微電網(wǎng)組網(wǎng)及其控制方法及微電網(wǎng)用雙向變流器，旨在解決微電網(wǎng)模塊化組網(wǎng)以及微電網(wǎng)內(nèi)功率的可控流動及優(yōu)化調(diào)度問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種微電網(wǎng)用雙向變流器，其包括蓄電池組、逆變模塊、DSP控制系統(tǒng)、第一電感、電容、第二電感、第一聯(lián)絡(luò)開關(guān)和第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)，所述微電網(wǎng)用雙向變流器的直流輸入端接儲能蓄電池組，逆變模塊的交流輸出經(jīng)過第一電感和電容濾波，一方面通過第一聯(lián)絡(luò)開關(guān)接本地負(fù)載，另一方面通過第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)連接到微電網(wǎng)上，所述DSP控制系統(tǒng)連接逆變模塊，用于PWM控制，所述蓄電池組構(gòu)成微電網(wǎng)的儲能單元和功率調(diào)節(jié)單元，實現(xiàn)功率在各個蓄電池組之間的可控流動。所述的微電網(wǎng)用雙向變流器，其還包括第二電感，所述微電網(wǎng)用逆變器的交流輸出端一方面通過第一聯(lián)絡(luò)開關(guān)接本地負(fù)載，另一方面通過第二電感和第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)連接到微電網(wǎng)上。一種采用上述的微電網(wǎng)用變流器的微電網(wǎng)組網(wǎng)，其包括:至少一個微電網(wǎng)用變流器、至少一個光伏并網(wǎng)逆變器、負(fù)載和微電網(wǎng)監(jiān)控中心，所述微電網(wǎng)用變流器、光伏并網(wǎng)逆變器和負(fù)載均連接至微電網(wǎng)的輸電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，所述微電網(wǎng)監(jiān)控中心分別連接各個微電網(wǎng)用變流器和光伏并網(wǎng)逆變器，所述光伏并網(wǎng)逆變器還連接光伏陣列單元，所述微電網(wǎng)用變流器為雙向變流器。所述的微電網(wǎng)組網(wǎng)，其中，微電網(wǎng)用雙向變流器通過微電網(wǎng)上層調(diào)度控制單元的組網(wǎng)指令直接閉合或斷開第一或第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)使其運行在并網(wǎng)或離網(wǎng)狀態(tài)，實現(xiàn)多個微電網(wǎng)用雙向變流器并網(wǎng)運行的模塊化、分布式組網(wǎng)及快速響應(yīng)。所述的微電網(wǎng)組網(wǎng)，其中，所述光伏并網(wǎng)逆變器均采用最大功率跟蹤算法，將即時產(chǎn)生的最大光伏能量以電流源的形式注入到微電網(wǎng)中。所述的微電網(wǎng)組網(wǎng)，其中，所述組網(wǎng)采用光纖傳輸公共同步脈沖，微電網(wǎng)用雙向變流器在并網(wǎng)或離網(wǎng)運行時均 以公共同步脈沖作為鎖相參考。所述的微電網(wǎng)組網(wǎng)，其中，所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇橹本€型或環(huán)型；所述光伏并網(wǎng)逆變器為通用的并網(wǎng)逆變器，所述光伏單元可替換為風(fēng)力或燃料電池；所述微電網(wǎng)用雙向變流器為組建單相微電網(wǎng)的單相雙向變流器或組建三相微電網(wǎng)的三相雙向變流器。。所述的微電網(wǎng)組網(wǎng)，其中，所述微電網(wǎng)用雙向變流器在并網(wǎng)或離網(wǎng)運行時均采用輸出電壓調(diào)幅調(diào)相控制，通過統(tǒng)一的控制結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了兩種運行模式無縫切換，離網(wǎng)運行時仍能不間斷對本地負(fù)載供電。所述的微電網(wǎng)組網(wǎng)，其中，微電網(wǎng)用雙向變流器的DSP控制系統(tǒng)與微電網(wǎng)控制中心通訊，接收雙向變流器運行模式指令、雙向變流器與微電網(wǎng)第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)處的有功功率及無功功率設(shè)定值指令、以及第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)處有功無功功率實測值。一種采用上述的微電網(wǎng)用變流器的微電網(wǎng)組網(wǎng)控制方法，其中:公共同步脈沖由微電網(wǎng)監(jiān)控中心產(chǎn)生，采用光纖傳輸公共同步脈沖，微電網(wǎng)用雙向變流器以公共同步脈沖作為鎖相參考，實現(xiàn)多機的模塊化、分布式接入，在微電網(wǎng)用雙向變流器離網(wǎng)運行時，第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開，雙向變流器正弦波輸出電壓幅值參考值設(shè)定為恒定值，雙向變流器輸出電壓的正向過零點與同步脈沖上升沿以零度相差鎖相；在微電網(wǎng)用雙向變流器并網(wǎng)運行時，第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)閉合，雙向變流器正弦波輸出電壓幅值參考值由無功功率偏差信號進行比例積分調(diào)節(jié)得到；雙向變流器輸出電壓的正向過零點與同步脈沖上升沿以相角差進行鎖相，相角差由有功功率偏差信號進行比例積分調(diào)節(jié)得到。本發(fā)明提供的一種微電網(wǎng)用雙向變流器及其組網(wǎng)方法的有益效果為:基于公共的同步脈沖參考，該獨立微電網(wǎng)用逆變器可實現(xiàn)微電網(wǎng)模塊化、分布式接入組網(wǎng)和微電網(wǎng)內(nèi)功率可控流動及優(yōu)化調(diào)度。微電網(wǎng)用逆變器并網(wǎng)和離網(wǎng)運行均采用統(tǒng)一的輸出電壓調(diào)幅調(diào)相控制結(jié)構(gòu)，運行模式無縫切換，既可實現(xiàn)多模塊的聯(lián)網(wǎng)運行，離網(wǎng)時本地模塊仍可不間斷對本地負(fù)載供電。其一方面實現(xiàn)微電網(wǎng)內(nèi)有功功率和無功功率的可控流動，優(yōu)化儲能系統(tǒng)配置、提高儲能蓄電池組壽命，以及微電網(wǎng)各區(qū)域內(nèi)能量合理分配；另一方面充分利用已有的電力變流器裝置和技術(shù)，實現(xiàn)模塊化組網(wǎng)、分布式接入，擴容簡單，利于微電網(wǎng)技術(shù)的推
廣應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明實施例的微電網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例的微電網(wǎng)用雙向變流器的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實施例的微電網(wǎng)同步脈沖連接示意圖；圖4為本發(fā)明實施例的微電網(wǎng)用雙向變流器的控制框具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明:參見圖1為本發(fā)明實施例的獨立微電網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。其包括:第一微電網(wǎng)用變流器a、第二微電網(wǎng)用變流器b、第三微電網(wǎng)用變流器C、第一光伏并網(wǎng)逆變器1、第二光伏并網(wǎng)逆變器2、負(fù)載和微電網(wǎng)監(jiān)控中心，所述第一微電網(wǎng)用變流器a、第二微電網(wǎng)用變流器b、第三微電網(wǎng)用變流器C、第一光伏并網(wǎng)逆變器1、第二光伏并網(wǎng)逆變器2和負(fù)載均連接至微電網(wǎng)的輸電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，所述微電網(wǎng)監(jiān)控中心分別連接第一微電網(wǎng)用變流器a、第二微電網(wǎng)用變流器b、第三微電網(wǎng)用變流器C、第一光伏并網(wǎng)逆變器I和第二光伏并網(wǎng)逆變器2。所述微電網(wǎng)用變流器為雙向變流器。參見圖2為獨立微電網(wǎng)用雙向變流器的組成結(jié)構(gòu)示意圖，所述微電網(wǎng)用雙向變流器包括蓄電池組、逆變模塊、DSP控制系統(tǒng)、第一電感L1、第二電感L2、電容C、第一聯(lián)絡(luò)開關(guān)Kl和第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)K2，所述微電網(wǎng)用逆變器的直流輸入端接儲能蓄電池組，逆變模塊的交流輸出通過第一電感LI和電容C濾波,一方面通過第一聯(lián)絡(luò)開關(guān)Kl接本地負(fù)載R,另一方面通過第二電感L2和第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)K2連接到微電網(wǎng)上，所述DSP控制系統(tǒng)連接微電網(wǎng)用逆變器，用于PWM控制。所述蓄電池組構(gòu)成微電網(wǎng)的儲能單元和功率調(diào)節(jié)單元，實現(xiàn)功率在各個蓄電池組之間的可控流動。DSP控制系統(tǒng)與微電網(wǎng)上層調(diào)度控制單元通訊，接收雙向變流器運行模式(并網(wǎng)，離網(wǎng))指令、雙向變流器與微電網(wǎng)第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)處的有功功率及無功功率設(shè)定值指令P*與Q'以及第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)處的有功無功功率實測值P與Q等。離網(wǎng)運行時，第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)K2斷開，微電網(wǎng)用雙向變流器能夠通過第一聯(lián)絡(luò)開關(guān)Kl獨立為本地負(fù)載R提供電力供應(yīng),這種情況在微電網(wǎng)檢修時尤其重要,從而大大提高了重要負(fù)載的供電可靠性。并網(wǎng)運行時，第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)K2閉合，微電網(wǎng)用雙向變流器不僅仍然能夠為本地負(fù)載R供電，還可通過微調(diào)A點輸出電壓的幅值和相角向微電網(wǎng)G輸出功率或從微電網(wǎng)G接受功率。為了實現(xiàn)并網(wǎng)與離網(wǎng)運行模式的無縫切換，本發(fā)明采用統(tǒng)一的控制結(jié)構(gòu)。由于輸配電里程較短，微電網(wǎng)的輸電線路常常呈現(xiàn)電阻特性，因此在微網(wǎng)用雙向變流器的開關(guān)接入點聯(lián)絡(luò)開關(guān)K2處串接了第二電感L2，第二電感L2的作用一方面可對電流濾波，另一方面使得多個微電網(wǎng)用雙向變流器之間的輸電線路特性為電感性。當(dāng)兩個電壓源之間的輸電線路呈電感性時，可通過兩者的 相位差調(diào)節(jié)有功功率的流動，通過兩者的幅值差調(diào)節(jié)無功功率的流動，詳細(xì)的原理及公式推導(dǎo)這里不再贅述。微電網(wǎng)用雙向變流器根據(jù)微電網(wǎng)上層調(diào)度控制單元的組網(wǎng)指令直接閉合或斷開第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)，從而運行在并網(wǎng)或離網(wǎng)狀態(tài)，多個微電網(wǎng)用雙向變流器并網(wǎng)運行，實現(xiàn)了模塊化、分布式組網(wǎng)及快速響應(yīng)。本發(fā)明提供的分布式發(fā)電微電網(wǎng)減少能量傳輸損耗，做到就地發(fā)電，就地使用。為了提高供電可靠性，對于本地重要負(fù)載在離網(wǎng)運行時，也可能保證不間斷供電。所述微電網(wǎng)用雙向變流器既可是單相雙向變流器，組建單相微電網(wǎng)；也可是三相雙向變流器，組建三相微電網(wǎng)。所述光伏并網(wǎng)逆變器為可再生能源發(fā)電單元，該光伏并網(wǎng)逆變器為通用的并網(wǎng)逆變器產(chǎn)品，其一端接太陽能電池板(參見圖2)，另一端接入微電網(wǎng)。該類并網(wǎng)逆變器均采用最大功率跟蹤算法，將即時產(chǎn)生的最大光伏能量以電流源的形式注入到微電網(wǎng)中。光伏并網(wǎng)逆變器，微電網(wǎng)用雙向變流器及負(fù)載可根據(jù)容量進行優(yōu)化匹配設(shè)計，將整個微電網(wǎng)構(gòu)成分解成幾個模塊，使得模塊內(nèi)的發(fā)電及用電盡量匹配，以減少能量傳輸損耗。雖然圖1中的光伏發(fā)電雖然不可控，隨機變化，但是微電網(wǎng)用雙向變流器之間依據(jù)下文所述的調(diào)節(jié)方法可實現(xiàn)可控，其能實現(xiàn)能量在各微電網(wǎng)雙向變流器之間的功率流動分配，也即在各蓄電池組之間的流動分配，這樣一方面實現(xiàn)了蓄電池的可控充放電，提高了蓄電池的壽命，另一方面也將波動的光伏能量在微電網(wǎng)內(nèi)部進行了合理分配，既實現(xiàn)了光伏、風(fēng)力發(fā)電等能量的最大化利用，又降低了能量沖擊幅度，提高了電能質(zhì)量。本發(fā)明提供的實施例圖1中僅示出了光伏并網(wǎng)單元，但不限于此，也可采用風(fēng)力，燃料電池等。圖1中輸電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇橹本€型，也可為環(huán)型等其他任何類型。參見圖3為獨立微電網(wǎng)同步脈沖連接示意圖。微電網(wǎng)監(jiān)控中心的同步脈沖發(fā)生器產(chǎn)生同步脈沖，例如，可為50Hz占空比為50%`的方波脈沖，由光纖傳輸?shù)礁鱾€微電網(wǎng)用雙向變流器單元，微電網(wǎng)用雙向變流器將該方波同步脈沖作為本機的鎖相參考。由于全網(wǎng)具有公共的同步脈沖參考，微電網(wǎng)用雙向變流器動態(tài)調(diào)節(jié)特性一致，從而保證了微電網(wǎng)具有相同的結(jié)構(gòu)單元，具有模塊化結(jié)構(gòu)，易于擴容。參見圖4即為獨立微電網(wǎng)用雙向變流器的控制框圖。采用圖4所示的控制框圖，實現(xiàn)離網(wǎng)與并網(wǎng)運行模式下控制框圖的一致。離網(wǎng)運行時，第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)K2斷開，此時有功功率與無功功率的給定值P' Q*均為零，第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)K2處功率的實測值為零，此時有功功率PI調(diào)節(jié)環(huán)的輸出相角差θ*=0，逆變器輸出電壓(Α點處)的正向過零點與同步脈沖的正向過零點以零度相差鎖相。無功功率PI調(diào)節(jié)環(huán)的輸出電壓幅值V=Vref, Vref為離網(wǎng)時的電壓設(shè)定值，例如單相電壓有效值為220V，幅值為311V。并網(wǎng)運行時，第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)Κ2閉合，此時有功功率及無功功率的期望值P' Q*均由微電網(wǎng)上層控制單元即微電網(wǎng)監(jiān)控中心給定，有功功率偏差信號(即有功功率的期望值減去實測值)經(jīng)過PI調(diào)節(jié)后得到相角差給定值Θ %然后采用軟件鎖相技術(shù)使得A點輸出電壓的正向過零點與同步脈沖的上升沿以Θ *相差鎖相，從而實現(xiàn)了有功功率的無差調(diào)節(jié)。無功功率偏差信號(即無功功率的期望值減去實測值)經(jīng)過PI調(diào)節(jié)后得到A點輸出電壓幅值調(diào)節(jié)增量信號△ V，幅值增量信號與離網(wǎng)運行時的幅值設(shè)定信號之和(即Λ V+Vref )構(gòu)成了當(dāng)前的電壓幅值期望值，通過上述有功功率和無功功率的閉合控制，得到了當(dāng)前A點輸出電壓波形的期望值Vsina。接下來對Vsina的實現(xiàn)則可以采用任何目前已有的技術(shù)來實現(xiàn)，例如傳統(tǒng)的電壓外環(huán)電感電流內(nèi)環(huán)控制的雙環(huán)控制結(jié)構(gòu)等。并網(wǎng)運行時，有功功率及無功功率的期望值P%Q*也可不由微電網(wǎng)上層控制單元得到，而由本機預(yù)先設(shè)定，如設(shè)定為O，這樣各微電網(wǎng)用逆變器在聯(lián)絡(luò)點處的功率均為O，此時物理上雖然聯(lián)網(wǎng)，但功率流動仍然處于隔斷狀態(tài)。采用圖2所示的獨立微電網(wǎng)用雙向變流器結(jié)構(gòu)及圖4所示的控制方法，就使得微電網(wǎng)用雙向變流器既能實現(xiàn)對本地負(fù)載在兩種模式下的不間斷供電，又能通過電壓幅值和相角的微調(diào)，實現(xiàn)能量在多個微電網(wǎng)雙向變流器之間的可控流動。本發(fā)明提供的一種微電網(wǎng)用雙向變流器及其組網(wǎng)方法的有益效果為:基于公共的同步脈沖參考，該獨立微電網(wǎng)用逆變器可實現(xiàn)微電網(wǎng)模塊化、分布式接入組網(wǎng)和微電網(wǎng)內(nèi)功率可控流動及優(yōu)化調(diào)度。微電網(wǎng)用逆變器并網(wǎng)和離網(wǎng)運行均采用統(tǒng)一的輸出電壓調(diào)幅調(diào)相控制結(jié)構(gòu)，運行模式無縫切換，既可實現(xiàn)多模塊的聯(lián)網(wǎng)運行，離網(wǎng)時本地模塊仍可不間斷對本地負(fù)載供電。其一方面實現(xiàn)微電網(wǎng)內(nèi)有功功率和無功功率的可控流動，優(yōu)化儲能系統(tǒng)配置、提高儲能蓄電池組壽命，以及微電網(wǎng)各區(qū)域內(nèi)能量合理分配；另一方面充分利用已有的電力變流器裝置和技術(shù)，實現(xiàn)模塊化組網(wǎng)、分布式接入，擴容簡單，利于微電網(wǎng)技術(shù)的推廣應(yīng)用。
雖然本發(fā)明是通過具體實施例進行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對本發(fā)明進行各種變換及等同替代。另外，針對特定情形或應(yīng)用，可以對本發(fā)明做各種修改，而不脫離本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明不局限于所公開的具體實施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實施方式。
權(quán)利要求
1.一種微電網(wǎng)用雙向變流器，其特征在于，包括蓄電池組、逆變模塊、DSP控制系統(tǒng)、第一電感、電容、第二電感、第一聯(lián)絡(luò)開關(guān)和第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)，所述微電網(wǎng)用雙向變流器的直流輸入端接儲能蓄電池組，逆變模塊的交流輸出經(jīng)過第一電感和電容濾波，一方面通過第一聯(lián)絡(luò)開關(guān)接本地負(fù)載，另一方面通過第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)連接到微電網(wǎng)上，所述DSP控制系統(tǒng)連接逆變模塊，用于PWM控制，所述蓄電池組構(gòu)成微電網(wǎng)的儲能單元和功率調(diào)節(jié)單元，實現(xiàn)功率在各個蓄電池組之間的可控流動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電網(wǎng)用雙向變流器，其特征在于，還包括第二電感，所述微電網(wǎng)用逆變器的交流輸出端一方面通過第一聯(lián)絡(luò)開關(guān)接本地負(fù)載，另一方面通過第二電感和第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)連接到微電網(wǎng)上。
3.一種采用權(quán)利要求1或2所述的微電網(wǎng)用變流器的微電網(wǎng)組網(wǎng)，其特征在于，包括:至少一個微電網(wǎng)用變流器、至少一個光伏并網(wǎng)逆變器、負(fù)載和微電網(wǎng)監(jiān)控中心，所述微電網(wǎng)用變流器、光伏并網(wǎng)逆變器和負(fù)載均連接至微電網(wǎng)的輸電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，所述微電網(wǎng)監(jiān)控中心分別連接各個微電網(wǎng)用變流器和光伏并網(wǎng)逆變器，所述光伏并網(wǎng)逆變器還連接光伏陣列單元，所述微電網(wǎng)用變流器為雙向變流器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微電網(wǎng)組網(wǎng)，其特征在于，微電網(wǎng)用雙向變流器通過微電網(wǎng)上層調(diào)度控制單元的組網(wǎng)指令直接閉合或斷開第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)使其運行在并網(wǎng)或離網(wǎng)狀態(tài)，實現(xiàn)多個微電網(wǎng)用雙向變流器并網(wǎng)運行的模塊化、分布式組網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微電網(wǎng)組網(wǎng)，其特征在于，所述光伏并網(wǎng)逆變器均采用最大功率跟蹤算法，將即時產(chǎn)生的最大光伏能量以電流源的形式注入到微電網(wǎng)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微電網(wǎng)組網(wǎng)，其特征在于，所述組網(wǎng)采用光纖傳輸公共同步脈沖，微電網(wǎng)用雙向變流器在并網(wǎng)或離網(wǎng)運行時均以公共同步脈沖作為鎖相參考。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微電網(wǎng)組網(wǎng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇橹本€型或環(huán)型；所述光伏并網(wǎng)逆變器為通用的并網(wǎng)逆變器，所述光伏單元可替換為風(fēng)力或燃料電池；所述微電網(wǎng)用雙向變流器為組建單相微電網(wǎng)的單相雙向變流器或組建三相微電網(wǎng)的三相雙向變流器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微電網(wǎng)組網(wǎng)，其特征在于，所述微電網(wǎng)用雙向變流器在并網(wǎng)或離網(wǎng)運行時均采用輸出電壓調(diào)幅調(diào)相控制，通過統(tǒng)一的控制結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了兩種運行模式下的無縫切換，離網(wǎng)運行時仍能不間斷對本地負(fù)載供電。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微電網(wǎng)組網(wǎng)，其特征在于，微電網(wǎng)用雙向變流器的DSP控制系統(tǒng)與微電網(wǎng)控制中心通訊，接收雙向變流器運行模式指令、雙向變流器與微電網(wǎng)第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)處的有功功率及無功功率設(shè)定值指令、以及第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)處有功無功功率實測值。
10.一種采用權(quán)利要求1或2所述的微電網(wǎng)用變流器的微電網(wǎng)組網(wǎng)控制方法，其特征在于:公共同步脈沖由微電網(wǎng)監(jiān)控中心產(chǎn)生，采用光纖傳輸公共同步脈沖，微電網(wǎng)用雙向變流器以公共同步脈沖作為鎖相參考，實現(xiàn)多機的模塊化、分布式接入，在微電網(wǎng)用雙向變流器離網(wǎng)運行時，第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開，雙向變流器正弦波輸出電壓幅值參考值設(shè)定為恒定值，雙向變流器輸出電壓的正向過零點與同步脈沖上升沿以零度相差鎖相；在微電網(wǎng)用雙向變流器并網(wǎng)運行時，第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)閉合，雙向變流器正弦波輸出電壓幅值參考值由無功功率偏差信號進行比例積分調(diào)節(jié)得到；雙向變流器輸出電壓的正向過零點與同步脈沖上升沿以相角差進行鎖相，相角差由有功功率偏差信號進行比例積分調(diào)節(jié)得到。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微電網(wǎng)組網(wǎng)及其控制方法及微電網(wǎng)用雙向變流器,其微電網(wǎng)用雙向變流器包括蓄電池組、逆變模塊、DSP控制系統(tǒng)、第一電感、電容、第二電感、第一聯(lián)絡(luò)開關(guān)和第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)，所述微電網(wǎng)用雙向變流器的直流輸入端接儲能蓄電池組，逆變模塊的交流輸出經(jīng)過第一電感和電容濾波，一方面通過第一聯(lián)絡(luò)開關(guān)接本地負(fù)載，另一方面通過第二電感和第二聯(lián)絡(luò)開關(guān)連接到微電網(wǎng)上。采用本發(fā)明一方面實現(xiàn)微電網(wǎng)內(nèi)有功功率和無功功率的可控流動，優(yōu)化儲能系統(tǒng)配置、提高儲能蓄電池組壽命，以及微電網(wǎng)各區(qū)域內(nèi)能量合理分配；另一方面充分利用已有的電力變流器裝置和技術(shù)，實現(xiàn)模塊化組網(wǎng)、分布式接入，擴容簡單，利于微電網(wǎng)技術(shù)的推廣應(yīng)用。
文檔編號H02J3/32GK103236713SQ20131012567
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者張先勇, 舒杰, 吳昌宏, 宋香榮, 周龍華 申請人:中國科學(xué)院廣州能源研究所