【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，具体为一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法。
技术介绍
1、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。
2、现有中国专利cn109617129a公开了适用于混合储能一体机并网转离网的无缝切换方法，该适用于混合储能一体机并网转离网的无缝切换方法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；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。
3、上述适用于混合储能一体机并网转离网的无缝切换方法通过并网和离网往返切换时，保证负载的供电能够无缝切换；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，但是在实际使用过程中，多台储能变流器并联应用于储能系统时，运行工况复杂，切换的暂态过程会影响系统的稳定性，需结合通用性控制算法及有效通信方式完成信息交互，基于此提出了一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针
3、(二)技术方案
4、为解决上述
技术介绍
中所述问题的目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，包括一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，并网运行时，其应用于配电网的换流器中，换流器包括与交流电网并网运行的并网运行状态，以及单独向交流负载供电的离网运行状态，所述一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法包括：
5、s1：接收到并网转离网的命令后，计算各分布式电源功率和负荷功率，比较分布式电源功率和负荷功率，若分布式电源功率和负荷功率不平衡，则在进行离网操作的同时，根据不平衡情况，控制投入备用储能单元或备用负荷；备用储能单元和备用负荷是在并网状态下断开的储能单元和负荷；
6、s2：维持交流下垂控制模式一延时时间，在该延时时间内如果接收到继电保护动作指令，换流器则继续维持运行在交流下垂控制模式，在该延时时间内如果没有接收到继电保护动作指令，换流器则切换至故障前的并网运行状态；
7、s3：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0ups_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fupa_ref；
8、s4：离网状态时，电池板和电池向负载供电；在接收到并网转离网的命令后，计算各分布式电源功率和负荷功率，比较分布式电源功率和负荷功率，若分布式电源功率和负荷功率不平衡，则在进行离网操作的同时，根据不平衡情况，控制投入备用储能单元或备用负荷。
9、优选的，所述s1中，分布式电源功率和负荷功率不平衡包括两种不平衡状态，一种不平衡状态，是分布式电源功率大于负荷功率；该状态下投入备用负荷，使投入备用负荷的功率、原有负荷功率之和与分布式电源功率相等；
10、另一种不平衡状态，是分布式电源功率小于负荷功率，该状态下投入备用储能单元；使投入备用储能单元的功率、分布式电源功率之和与负荷功率相等。
11、优选的，所述s2中，通过检测交流负载供电端pcc的电压瞬时值是否发生跌落从而判断交流电网是否发生故障；当判断交流电网发生故障时，换流器输出换流器交流额定有功输出值；检测交流负载供电端pcc的电压瞬时值是否恢复至正常值，如果恢复，换流器的控制模式切换至交流下垂控制模式。
12、优选的，所述s3中，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_re；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。
13、优选的，换流器故障前的并网运行状态包括：换流器工作于电流源控制模式，其电流指令为外环控制电流指令，并且在该电流源控制模式下，实时反馈交流负载供电端pcc处的交流瞬时电压值以使得换流器能够及时跟踪交流电网电压的瞬时变化。
14、优选的，换流器输出换流器交流额定有功输出值的步骤包括：将换流器电流源控制模式的电流指令从外环控制电流指令切换至换流器交流额定有功输出值，换流器继续运行在电流源控制模式。
15、优选的，所述s1中，备用储能单元为集中式储能单元，通过同一个逆变器进行功率的输入和输出，且投入前，处于功率可调的放电状态；备用负荷由柔性负荷构成；备用储能单元的充电功率由负载以外的电源提供。
16、优选的，换流器为模块化多电平换流器，交流电网的三相馈线连接至交流断路器的进线端，交流断路器的出线端在交流负载供电端pcc处连接至交流负载，并且交流断路器的出线端还连接到模块化多电平换流器的三相交流输出端，模块化多电平换流器的直流输入端连接至直流电网。
17、优选的，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；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。
18、优选的，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；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
19、(三)有益效果
20、与现有技术相比，本专利技术提供了一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，具备以下有益效果：
21、1、该用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，通过给负载配置备用储能单元和备用负荷，在不调节原有负荷功率和分布式电源输出功率的情况下，能够实现一体机并网转离网的无缝切换。
22、2、该用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，通过对于构成复杂的一体机分布式电源数量众多，尤其一体机负荷对供电有特殊要求而协调控制困难的情况下，更易于实现并网转离网的无缝切换，此外，本专利技术的备用负荷主要由柔性负荷构成，进一步提高了一体机内能量调节的灵活性。
23、3、该用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，在一体机处于公共连接点对应的总并网开关断开的情况下，从并网工作状态被动切换到离网工作状态；以及，根据接收到的并网转离网指令，主动断开并网开关，以使一体机可在确认并网开关断开的情况本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，包括一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，其特征在于，并网运行时，其应用于配电网的换流器中，换流器包括与交流电网并网运行的并网运行状态，以及单独向交流负载供电的离网运行状态，所述一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，其特征在于：所述S1中，分布式电源功率和负荷功率不平衡包括两种不平衡状态，一种不平衡状态，是分布式电源功率大于负荷功率；该状态下投入备用负荷，使投入备用负荷的功率、原有负荷功率之和与分布式电源功率相等；
3.根据权利要求1所述的一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，其特征在于：所述S2中，通过检测交流负载供电端PCC的电压瞬时值是否发生跌落从而判断交流电网是否发生故障；当判断交流电网发生故障时，换流器输出换流器交流额定有功输出值；检测交流负载供电端PCC的电压瞬时值是否恢复至正常值，如果恢复，换流器的控制模式切换至交流下垂控制模式。
4.根据权利要求1所述的一种用于混合储能一体机并网转离网的切换
5.根据权利要求3所述的一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，其特征在于：换流器故障前的并网运行状态包括：换流器工作于电流源控制模式，其电流指令为外环控制电流指令，并且在该电流源控制模式下，实时反馈交流负载供电端PCC处的交流瞬时电压值以使得换流器能够及时跟踪交流电网电压的瞬时变化。
6.根据权利要求5所述的一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，其特征在于：换流器输出换流器交流额定有功输出值的步骤包括：将换流器电流源控制模式的电流指令从外环控制电流指令切换至换流器交流额定有功输出值，换流器继续运行在电流源控制模式。
7.根据权利要求1所述的一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，其特征在于：所述S1中，备用储能单元为集中式储能单元，通过同一个逆变器进行功率的输入和输出，且投入前，处于功率可调的放电状态；备用负荷由柔性负荷构成；备用储能单元的充电功率由负载以外的电源提供。
8.根据权利要求1所述的一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，其特征在于：换流器为模块化多电平换流器，交流电网的三相馈线连接至交流断路器的进线端，交流断路器的出线端在交流负载供电端PCC处连接至交流负载，并且交流断路器的出线端还连接到模块化多电平换流器的三相交流输出端，模块化多电平换流器的直流输入端连接至直流电网。
9.根据权利要求1所述的一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，其特征在于：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；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。
10.根据权利要求1所述的一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，其特征在于：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；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。
...【技术特征摘要】
1.一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，包括一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，其特征在于，并网运行时，其应用于配电网的换流器中，换流器包括与交流电网并网运行的并网运行状态，以及单独向交流负载供电的离网运行状态，所述一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，其特征在于：所述s1中，分布式电源功率和负荷功率不平衡包括两种不平衡状态，一种不平衡状态，是分布式电源功率大于负荷功率；该状态下投入备用负荷，使投入备用负荷的功率、原有负荷功率之和与分布式电源功率相等；
3.根据权利要求1所述的一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，其特征在于：所述s2中，通过检测交流负载供电端pcc的电压瞬时值是否发生跌落从而判断交流电网是否发生故障；当判断交流电网发生故障时，换流器输出换流器交流额定有功输出值；检测交流负载供电端pcc的电压瞬时值是否恢复至正常值，如果恢复，换流器的控制模式切换至交流下垂控制模式。
4.根据权利要求1所述的一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，其特征在于：所述s3中，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_re；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。
5.根据权利要求3所述的一种用于混合储能一体机并网转离网的切换方法，其特征在于：换流器故障前的并网运行状态包括：换流器工作于电流源控制模式，其电流指令为外环控制电流指令，并且在该电流源控制模式下，实时反馈交流...
【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：
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