基于状态跟随的分布式电源模式切换控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于状态跟随的分布式电源模式切换控制器，包括模拟量采集单元、状态锁存单元、通讯单元、决策控制单元和输出单元。模拟量采集单元包括微电网发电侧母线采集电路、分布式电源入网侧馈线采集电路。状态锁存单元包括功率锁存模块、电信号锁存模块。通讯单元包括通讯管理模块、通讯协调模块。决策控制单元包括控制策略模块、数据管理模块和运行信息模块。输出单元包括开关量输出电路、告警信号电路。本实用新型为了解决分布式电源PQ模式与VF模式切换时产生严重的振荡问题，提出了一种分布式电源模式切换控制器，有效地避免解决了此问题，可以使分布式电源平滑的进行模式切换。
【专利说明】基于状态跟随的分布式电源模式切换控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力系统及自动化领域，具体涉及一种分布式电源模式切换过程的控制器。
【背景技术】
[0002]21世纪，以可再生能源为一次能源的分布式电源技术将适应人类发展低碳环保的经济模式，满足实现可持续发展的需求，因此在全球范围引发了人们极大的关注。分布式电源的类型不同，在微电网中所起的作用也可能不同，其逆变器也需要采取不同的控制策略，目前常见的控制分布式电源逆变器的控制模式可分为:恒功率控制模式(PQ模式)；恒压/恒频控制模式(VF模式)。由于按照分布式电源接入的微电网系统的要求，需要分布式电源必须具备VF模式与PQ模式之间的切换功能。但是，分布式电源在VF模式与PQ模式之间切换时比较容易产生振荡，甚至会导致切换失败。当微电网运行过程当出现孤网运行与并网运行切换时，分布式电源的模式切换如果失败，严重时有导致整个微电网瘫痪的可能性。
【发明内容】
[0003]为了解决上述所存在的问题，本实用新型所提出的基于状态跟随的分布式电源模式切换控制器提供了一种控制策略，有效地避免了因为分布式电源在PQ模式与VF模式之间切换而引起的网络振荡。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:基于状态跟随的分布式电源模式切换控制器，其特征在于:包括模拟量采集单元、状态锁存单元、通讯单元、决策控制单元和输出单元。
[0005]模拟量采集单元包括微电网发电侧母线采集电路、分布式电源入网侧馈线采集电路。
[0006]状态锁存单元包括功率锁存模块、电信号锁存模块。
[0007]通讯单元包括通讯管理模块、通讯协调模块。
[0008]决策控制单元包括控制策略模块、数据管理模块和运行信息模块。
[0009]输出单元包括开关量输出电路、告警信号电路。
[0010]所述的基于状态跟随的分布式电源模式切换控制器还包括电源模块用来给装置各个单元供电，以显示模块用于显示装置采集测量的一些电信号和运行信息。
[0011]本实用新型的有益效果:
[0012]1.本实用新型专门针对分布式电源并入微电网系统运行时，由于微电网需要具备的并/孤网转换功能而相应的分布式能源也需要进行相应的PQ模式与VF模式的切换，保证其转换过程网络稳定，有效实现高效、平滑的切换，弥补了分布式电源模式切换过程暂态控制的空白。
[0013]2.提出了一种模式切换的控制思想。本实用新型采用锁存技术，有效的记录当前的状态作为一个模式切换进入另一个模式的参考状态，待其过渡过程平稳完成后，才正式进入另一个模式完成切换过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是基于状态跟随的分布式电源模式切换控制器的模块框架图；
[0015]图2是基于状态跟随的分布式电源模式切换控制器的控制原理图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0017]本实用新型提出的一种基于状态跟随的分布式电源模式切换控制器，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0018]如图1所示，基于状态跟随的分布式电源模式切换控制器包括模拟量采集单元、状态锁存单元、通讯单元、决策控制单元和输出单元。
[0019]模拟量采集单元用于对电信号的模拟量转变成数字量，并把数字信号转给下级单
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[0020]状态锁存单元用于计算当前功率值并保存起来，同时当需要时记录当前网络馈线上的电信号值。
[0021]通讯单元用来与微电网后台和相关控制装置进行数据通信。
[0022]输出单元用来输出相关控制结果与采集测量量，并同时输出一些告警信息。
[0023]图2示出了本实用新型提出的基于状态跟随的分布式电源模式切换控制器中决策控制的原理。
[0024]1.当VF模式转换成PQ模式时:
[0025](I)将开关K3接功率锁存值，开关K4接下端，采集电压、电流信号计算出当前功率值并保存进功率锁存；
[0026](2)分开关K2，合开关K1，在转换的瞬间PQ模式用功率锁存中的功率值作为功率参考值；
[0027](3)待平滑的由VF模式切换到PQ模式完成后，开关K3再接参考功率由上层控制系统下发的控制值作为控制参考值进行PQ控制。
[0028]2.当PQ模式转换成VF模式时:
[0029](I)将K4接上端，采集当前电压、电流信号值并保存进锁存器；
[0030](2)分开关K1，合开关K2，在转换的瞬间用电信号锁存器中的值作为VF模式的参考值；
[0031](3)待平滑的由PQ模式切换到VF模式完成后，再把开关K4接下端，用VF理论值作为VF模式的参考值进行VF控制。
[0032]以上所述仅是本实用新型的实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与装饰，均应包含在本实用新型的权利要求范围内。
【权利要求】
1.基于状态跟随的分布式电源模式切换控制器，其特征在于:包括模拟量采集单元、状态锁存单元、通讯单元、决策控制单元和输出单元； 所述模拟量采集单元包括微电网发电侧母线采集电路、分布式电源入网侧馈线采集电路； 所述状态锁存单元包括功率锁存模块、电信号锁存模块； 所述通讯单元包括通讯管理模块、通讯协调模块； 所述决策控制单元包括控制策略模块、数据管理模块和运行信息模块； 所述输出单元包括开关量输出电路、告警信号电路。
2.根据权利要求1所述的基于状态跟随的分布式电源模式切换控制器，其特征在于:还包括电源模块，所述电源模块用来给装置各个单元供电，以显示模块用于显示装置采集测量的一些电信号和运行信息。
【文档编号】H02J3/38GK204144969SQ201420618024
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】孙攀, 陶保震, 孙锋, 袁博, 李立, 孟宪侠 申请人:南京国电南自城乡电网自动化工程有限公司