技术特征：
1.一种基于储能快速响应的配电网重要负荷平滑切换控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对蓄电池储能采用buck/boost充放电控制电路，对该电路采用恒电压的充放电控制方式；(2)在并网时对储能逆变器采取pq控制方式，在孤岛时采取v/f控制方式，当并网运行模式转换到孤岛运行模式时，由pq控制切换为v/f控制，确保在切换前后公共连接点处电压不发生突变，能够平滑切换到离网模式；(3)在孤岛模式重新并网的时候，微电网同期并网，包括电压矢量频率、电压矢量幅值、电压矢量相位都满足并网相关条件。2.根据权利要求1所述的一种基于储能快速响应的配电网重要负荷平滑切换控制方法，其特征在于：步骤(1)中对储能蓄电池采用buck/boost充放电控制电路，通过恒电压充放电控制策略使得蓄电池工作在充电和放电两种状态，同时维持直流电容侧电压u
dc
在电网故障时保持稳定。3.根据权利要求1所述的一种基于储能快速响应的配电网重要负荷平滑切换控制方法，其特征在于：步骤(2)中储能逆变器在并网模式时采用pq控制模型，在孤岛模式采用v/f控制模型，分别维持微电网在并网和孤岛状态下的稳定运行。4.根据权利要求1所述的一种基于储能快速响应的配电网重要负荷平滑切换控制方法，其特征在于：步骤(2)中储能逆变器在并网运行状态转为孤岛运行状态下时，采用基于改进电压环和电网相位跟随的储能逆变器控制策略。储能逆变器由并网运行转为孤岛运行的瞬间，电流内环参考输入值i
dref
实现了平滑过渡；离网后，储能逆变器在锁定切换瞬间θ
g
的基础上，输出相位沿着θ
g
继续增加，实现了储能逆变器基准相位θ
inv
的变化平滑连续。5.根据权利要求1所述的一种基于储能快速响应的配电网重要负荷平滑切换控制方法，其特征在于：步骤(3)中储能逆变器在孤岛运行状态转为并网运行状态时，采用相位预同步模块调整逆变器的相位，进而调整储能逆变器和大电网之间的相位差，使得电压矢量频率、电压矢量幅值、电压矢量相位都满足并网相关条件启动并网操作。6.根据权利要求1所述的一种基于储能快速响应的配电网重要负荷平滑切换控制方法，其特征在于：步骤1所述采用buck/boost充放电控制电路，对该电路采用恒电压的充放电控制方法为：蓄电池充电时，电路运行于buck模式下，电能由u
dc
侧流向v
b
侧，蓄电池放电时，电路运行于boost模式下，电能由v
b
侧流向u
dc
侧；充放电控制时：将buck/boost电路输出端电压u
dc
与电压参考值u
dcref
的差值送入pi控制器，输出调节量蓄电池充放电参考电流i
bref
，将其与蓄电池充放电实际电流i
bat
的差值分别送入两个pi控制器，再分别经过pwm调制，生成开关脉冲，通过u
dc
与u
dcref
的比较来判断蓄电池是工作在充电还是放电状态，当u
dc
大于u
dcref
时，蓄电池工作在充电状态，接通开关s1；当u
dc
小于u
dcref
时，蓄电池工作在放电状态，接通开关s2。7.根据权利要求1所述的一种基于储能快速响应的配电网重要负荷平滑切换控制方法，其特征在于：步骤2所述pq控制方式为：建立并网pq控制模型：在dq坐标系下，逆变器输出功率如下：
式中，p
inv
、q
inv
分别为逆变器有功、无功功率瞬时值；u
gd
、u
gq
分别为电网侧电压d轴、q轴分量；i
ld
、i
lq
分别为逆变器并网电流d轴、q轴分量；在此坐标系下，设d轴与电网三相电压合成矢量重合，则u
gq
＝0，此时逆变器输出功率变为：对电流环采用解耦控制模型：其中，为控制器的pi环节，k
ip
、k
ii
为pi环节中相对应的参数，指的是电流环参考dq轴电流。8.根据权利要求1所述的一种基于储能快速响应的配电网重要负荷平滑切换控制方法，其特征在于：孤岛时采取v/f控制方式为：在孤岛时对储能逆变器采用v/f控制模型，采用电压外环和电流内环双闭环的控制模型；电压外环用于维持逆变器交流测电压幅值稳定，将交流测电压经dq变换后得到的u
gd
、u
gq
分别与u
dref
、u
qre
的差值经pi环节调节输出，令u
dref
＝u
g
,u
qref
＝0；电压外环为电流内环提供dq轴电流输入的参考值i
dref
和i
qref
。9.根据权利要求1所述的一种基于储能快速响应的配电网重要负荷平滑切换控制方法，其特征在于：步骤2所述当并网运行模式转换到孤岛运行模式时，由pq控制切换为v/f控制，确保在切换前后公共连接点处电压不发生突变，能够平滑切换到离网模式的方法为：并网运行时，电流内环d轴参考值i
dref
此时等于i
d*
，由于并网时，微网馈线电压与大电网电压一致，所以u
d
与u
dref
之间的误差忽略，即δu
d
≈0，此时：系统孤岛运行时，开关s1、s2接通通道1，此时电压外环的输出作为电流内环的给定，即u
o
＝i
dref
，由于延时环节的存在，在运行模式切换瞬间u
o
输出不会发生突变，在孤岛运行时，假设光伏输出不变，由功率平衡原理可知：p
inv_1
＝p
inv_0
+p
g_0
其中，p
inv_1
为孤岛时储能逆变器的输出功率，p
inv_0
为并网时储能逆变器的输出功率，p
g_0
为并网时电网提供功率。将上式转换到d轴电流可得：
能够保证逆变器的相位在运行模式切换时不发生突变，同时对离网瞬间的电网相位进行锁定，在离网后为储能逆变器提供连续的基准相位；离网后，储能逆变器在锁定切换瞬间θ
g
的基础上，输出相位沿着θ
g
继续增加，从而保证储能逆变器基准相位θ
inv
的变化平滑连续。10.根据权利要求1所述的一种基于储能快速响应的配电网重要负荷平滑切换控制方法，其特征在于：步骤3所述在孤岛模式重新并网的时候，微电网同期并网的方法为：在孤岛运行时，储能逆变器和电网看作是两个电压源，之间存在电压幅值和相位差，在重新并网时，需要电压矢量频率、电压矢量幅值和电压矢量相位都满足并网相关条件；储能逆变器输出母线侧电压和电网电压的瞬时表达式如下：u
m
＝u
m
cos(ω
m
t)u
g
＝u
g
cos(ω
g
t
±
θ)式中，u
m
、u
g
代表电压的瞬时值，u
m
、u
g
代表电压的幅值，θ为储能逆变器超前或滞后大电网相位角；因此，在并网时实现微电网和大电网相位的连续，必须满足：cos(ω
m
t)＝cos(ω
g
t
±
θ)上式可以表达为：ω
m
t＝ω
g
t
±
θ即角频率ω
g
由大电网决定，采用相位预同步模块调整逆变器的相位ω
m
，进而调整储能逆变器和大电网之间的相位差，δθ为大电网电压的相位θ
g
和逆变器输出母线电压相位θ
inv
的相位差，差值经pi调节器和饱和环节输出频率补偿量ω
c
；当电网电压相位θ
g
超前逆变器输出母线电压相位θ
inv
时，频率补偿量ω
c
大于零，储能逆变器的角频率增大，使θ
inv
慢慢接近θ
g
，反之当电网电压相位θ
g
滞后逆变器输出母线电压相位θ
inv
时，频率补偿量ω
c
小于零，储能逆变器的角频率减小，使θ
inv
慢慢接近θ
g
；直到当两者相位差小于并网允许相位差设定值θ0，预同步过程完成，启动并网操作。
技术总结
本发明公开了一种基于储能快速响应的配电网重要负荷平滑切换控制方法，包括以下步骤：对蓄电池储能采用Buck/Boost充放电控制电路，对该电路采用恒电压的充放电控制方式；在并网时对储能逆变器采取PQ控制方式，在孤岛时采取V/f控制方式，当并网运行模式转换到孤岛运行模式时，由PQ控制切换为V/f控制，确保在切换前后公共连接点处电压不发生突变，能够平滑切换到离网模式；在孤岛模式重新并网的时候，微电网同期并网，包括电压矢量频率、电压矢量幅值、电压矢量相位都满足并网相关条件；保证了在微电网运行模式切换的过程中，实现微电网前后自动平滑切换是保证微电网灵活可靠运行。前后自动平滑切换是保证微电网灵活可靠运行。前后自动平滑切换是保证微电网灵活可靠运行。
技术研发人员：仇伟杰 徐小东 谭斌 马鑫 丁宇洁 肖小兵 张锐锋 林顺生 欧阳广泽 幸兆森 史虎军 杨强 郭明 隆孝斌 石启宏
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：2021.11.03
技术公布日：2022/1/4