适用于混合储能一体机并网转离网的无缝切换方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于混合储能一体机并网转离网的无缝切换方法，其特征是，包括以下步骤：(1)将并网时计算的电网电压的实时值作为UPS电压参考值；测量出负载的电流作为切换时刻电流参考初值；(2)采用双锁相环，锁相环A负责并网时电网电压的锁相，实时获取电网相位；锁相环B将锁相环A的相位实时更新锁相环B的正弦表，为随时并网切离网做相位的衔接准备；同时，锁相环环A得到的频率也将成为锁相环B初始频率；(3)电网状态判断，一旦识别电网异常或者丢失，将并网电压外环输出切到离网电压外环输出，切离网状作为输出。本发明专利技术保证并离网切换过程中电压幅值和频率值不变，避免相位突变，实现负载供电的无缝切换。

【技术实现步骤摘要】
适用于混合储能一体机并网转离网的无缝切换方法
本专利技术涉及一种适用于混合储能一体机并网转离网的无缝切换方法，属于电力

技术介绍
目前，光伏储能发电系统大致可以分为：并离网储能系统、离网发电系统、并网储能系统和多种能源混合微网系统。其中，并离网一体系统具有多种工作方式，具备多种功能，在储能系统中具有较大优势和极大的发展空间。但现有技术中混合储能一体机采用的并离网切换控制策略大多以电网三相电压理想正弦为基础，并离网切换时存在相位突变的情况，导致无法实现向负载供电的无缝切换，从而影响系统稳定性，也降低了储能效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种适用于混合储能一体机并网转离网的无缝切换方法，保证并离网切换过程中电压幅值和频率值不变，避免相位突变，实现负载供电的无缝切换。按照本专利技术提供的技术方案，所述适用于混合储能一体机并网转离网的无缝切换方法，其特征是，包括以下步骤：(1)并网运行时，负载供电，电池板、电池和电网之间进行能量并互；根据并离网逆变环路进行幅值的准备，将并网时计算的电网电压的实时值作为不间断电源模式UPS的电压参考值Vups_ref；通过负载电压的采样和负载电流的采样测量出负载的电流UPSIdref，为不间断电源模式UPS状态做准备，作为切换时刻电流参考初值；(2)采用双锁相环，锁相环A负责并网时候的电网电压的锁相，实时获取电网相位，完成并网时的功能；锁相环B将锁相环A的相位实时更新锁相环B的正弦表的θups_ref，为随时并网切离网做相位的衔接准备；同时，锁相环环A得到的频率也将成为锁相环B初始频率Fups_ref；(3)电网状态判断，提供并离网切换信号，一旦识别电网异常或者丢失，将并网电压外环输出切到离网电压外环输出，切离网状作为输出；(4)离网状态时，电池板和电池向负载供电。进一步地，在切换状态时，并网电压环和离网电压环的切换，电流环不变，使得输出PWM可以连续。进一步地，在切换过程中电压幅值保持不变，切换完成后向最佳值变化；频率值保持不变，切换完成后向最佳值变化。进一步地，在并网阶段对离网的理论输出实时环路计算，此时不输出给电流内环，待状态由并网切换到离网时，直接将该值输出给电流内环。进一步地，在切换状态时，混合储能一体机的离并网切换部分继电器状态进行切换。进一步地，所述离并网切换部分包括继电器RY1、继电器RY2、继电器RY3、继电器RY4、继电器RY5、继电器RY6、继电器RY7和继电器RY8，继电器RY5的一端触点连接DC/AC模块，在继电器RY5和DC/AC模块之间设置逆变电流的采样A1，继电器RY5的另一端触点连接继电器RY6的一端触点，继电器RY6的另一端触点分别连接继电器RY1的一端触点以及通过负载电流的采样A2连接负载LOAD，继电器RY1的另一端触点连接继电器RY2的一端触点，继电器RY2的另一端触点连接电网GRID，继电器RY7的一端触点连接DC/AC模块，继电器RY7的另一个端触点连接继电器RY8的一个端触点，继电器RY8的另一端触点分别连接继电器RY3的一端触点和负载LOAD，继电器RY3的另一端触点加接继电器RY4的一端触点，继电器RY4的另一端触点连接电网GRID；在所述继续电器RY2的另一个端触点和继续电器RY4的另一端触点之间设置电网电压的采样V1，在继电器RY8的另一端触点和继电器RY6的另一端触点之间设置负载电压的采样V2。本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术针对并网和离网往返切换时，保证负载的供电能够无缝切换；(2)在切换过程中电压幅值保持不变，切换完成后慢慢向最佳值变化；频率值保持不变，切换完成后慢慢向最佳值变化；相位不发生突变，能够衔接电网断开时的相位。附图说明图1为所述混合储能一体机的结构示意图。图2为所述离并网切换部分的电路图。图3为所述离并网切换部分处于并网状态的示意图。图4为所述离并网切换部分处于离网状态的示意图。图5为所述并离网逆变环路示意图。图6为所述并离网状态切换示意图。具体实施方式下面结合具体附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，所述混合储能一体机包括离并网切换部分、升压单元BOOST、DC/AC模块、DC/DC模块、电池BAT、电池板PV和负载LOAD；所述升压单元BOOST连接电池板PV，升压单元BOOST将光伏能量送到直流母线DC_BUS；所述DC/AC模块为直流/交流转换模块，DC/AC模块通过离并网切换部分与电网GRID和负载LOAD连接，有电网时，负责直流母线DC_BUS和电网GRID之间的能量转换，稳定直流母线DC_BUS；没有电网时，DC/AC模块负责向负载LOAD供电，保证负载LOAD运行；所述DC/DC模块为充放电部分，DC/DC模块与电池BAT连接，在直流母线DC_BUS和电池BAT之间负责对电池BAT充放电。如图2所示，所述离并网切换部分包括继电器RY1、继电器RY2、继电器RY3、继电器RY4、继电器RY5、继电器RY6、继电器RY7和继电器RY8，继电器RY5的一端触点连接DC/AC模块，在继电器RY5和DC/AC模块之间设置逆变电流的采样A1，继电器RY5的另一端触点连接继电器RY6的一端触点，继电器RY6的另一端触点分别连接继电器RY1的一端触点以及通过负载电流的采样A2连接负载LOAD，继电器RY1的另一端触点连接继电器RY2的一端触点，继电器RY2的另一端触点连接电网GRID，继电器RY7的一端触点连接DC/AC模块，继电器RY7的另一个端触点连接继电器RY8的一个端触点，继电器RY8的另一端触点分别连接继电器RY3的一端触点和负载LOAD，继电器RY3的另一端触点加接继电器RY4的一端触点，继电器RY4的另一端触点连接电网GRID；在所述继续电器RY2的另一个端触点和继续电器RY4的另一端触点之间设置电网电压的采样V1，在继电器RY8的另一端触点和继电器RY6的另一端触点之间设置负载电压的采样V2。本专利技术所述适用于混合储能一体机并网转离网的无缝切换方法，包括以下步骤：(1)如图3所示，并网时，继电器RY1～继电器RY8的触点均闭合，负载LOAD供电，电池板PV、电池BAT和电网GRID之间进行能量并互；根据并离网逆变环路进行幅值的准备，将并网时计算的电网电压的实时值作为不间断电源模式UPS的电压参考值Vups_ref；通过负载电压的采样V2和负载电流的采样A2测量出负载的电流UPSIdref，为不间断电源模式UPS状态做准备，作为切换时刻电流参考初值；(2)如图6所示，采用双锁相环，锁相环A负责并网时候的电网电压的锁相，实时获取电网相位，完成并网时的功能；锁相环B将锁相环A的相位实时更新锁相环B的正弦表的θups_ref，为随时并网切离网做相位的衔接准备；同时，锁相环环A得到的频率也将成为锁相环B初始频率Fups_ref；(3)电网状态判断，提供并离网切换信号，一旦识别电网异常或者丢失，电流参考选择开关将并网电压外环输出切到离网电压外环输出(如图5所示)，切离网状作为输出；(4)如图4所示，为离网状态时，电池板PV和电池BAT向负载LOAD供电。本专利技术所述适用于混合储能一体机并网转离网的无缝切换方法，在并网状态时，并网电压外环和电流内环计算，得到并网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于混合储能一体机并网转离网的无缝切换方法，其特征是，包括以下步骤：(1)并网运行时，负载供电，电池板、电池和电网之间进行能量并互；根据并离网逆变环路进行幅值的准备，将并网时计算的电网电压的实时值作为不间断电源模式UPS的电压参考值Vups_ref；通过负载电压的采样和负载电流的采样测量出负载的电流UPSIdref，为不间断电源模式UPS状态做准备，作为切换时刻电流参考初值；(2)采用双锁相环，锁相环A负责并网时候的电网电压的锁相，实时获取电网相位，完成并网时的功能；锁相环B将锁相环A的相位实时更新锁相环B的正弦表的θups_ref，为随时并网切离网做相位的衔接准备；同时，锁相环环A得到的频率也将成为锁相环B初始频率Fups_ref；(3)电网状态判断，提供并离网切换信号，一旦识别电网异常或者丢失，将并网电压外环输出切到离网电压外环输出，切离网状作为输出；(4)离网状态时，电池板和电池向负载供电。

【技术特征摘要】
1.一种适用于混合储能一体机并网转离网的无缝切换方法，其特征是，包括以下步骤：(1)并网运行时，负载供电，电池板、电池和电网之间进行能量并互；根据并离网逆变环路进行幅值的准备，将并网时计算的电网电压的实时值作为不间断电源模式UPS的电压参考值Vups_ref；通过负载电压的采样和负载电流的采样测量出负载的电流UPSIdref，为不间断电源模式UPS状态做准备，作为切换时刻电流参考初值；(2)采用双锁相环，锁相环A负责并网时候的电网电压的锁相，实时获取电网相位，完成并网时的功能；锁相环B将锁相环A的相位实时更新锁相环B的正弦表的θups_ref，为随时并网切离网做相位的衔接准备；同时，锁相环环A得到的频率也将成为锁相环B初始频率Fups_ref；(3)电网状态判断，提供并离网切换信号，一旦识别电网异常或者丢失，将并网电压外环输出切到离网电压外环输出，切离网状作为输出；(4)离网状态时，电池板和电池向负载供电。2.如权利要求1所述的适用于混合储能一体机并网转离网的无缝切换方法，其特征是：在切换状态时，并网电压环和离网电压环的切换，电流环不变，使得输出PWM可以连续。3.如权利要求1所述的适用于混合储能一体机并网转离网的无缝切换方法，其特征是：在切换过程中电压幅值保持不变，切换完成后向最佳值变化；频率值保持不变，切换完成后向最佳值变化。4.如权利要求1所述的适用于混合储能一体机并网转离网的无缝切换方法，其特征是：在并网阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓高，熊保鸿，
申请(专利权)人：无锡马丁格林光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32