一种直挂式储能系统并离网快速平滑切换方法与流程

本发明属于储能系统领域，具体涉及一种直挂式储能系统并离网快速平滑切换方法。

背景技术：

1、直挂式储能系统的技术性和经济性优势之一体现在其离网与并网双模式运行能力以及两种运行模式间的无缝切换能力。当电网由故障恢复正常运行或直挂式储能系统根据其能量管理需要接入电网时，应尽快将直挂式储能系统重新并入电网，切换至并网运行模式。在离网模式下，虚拟同步发电机模型会根据负载情况自动调节输出端电压的频率和幅值，具有下垂特性。因此，虚拟同步发电机模型的频率与电网频率之间会存在偏差，在时间的累积作用下会表现为相位偏差。如果在虚拟同步发电机模型输出端电压与电网电压相位不同步的时刻闭合并网开关，很可能会引起冲击电流，造成切换失败。因此在并网前，需要进行预同步。并网无缝切换是保证直挂式储能系统逆变器稳定不间断运行的关键技术。

技术实现思路

1、本发明提出一种直挂式储能系统并离网快速平滑切换方法。本发明目的是使直挂式储能系统根据其能量管理需要接入电网时，能实现由离网转为并网的快速平滑切换。

2、本发明具体为一种直挂式储能系统并离网快速平滑切换方法，实施步骤下：

3、步骤1，当需要从离网运行模式切换至并网运行模式时，闭合预同步开关ssyn，将预同步单元投入；

4、步骤2，预同步单元会产生一个角速度偏差反馈ωsyn，将其与根据转子运动方程得到的角速度相加，作为用于控制的角速度；

5、步骤3，当检测到虚拟功率psyn等于0，即虚拟同步发电机模型输出电压与电网电压之间实现同步时，合闸并网，同时断开预同步开关ssyn，将预同步单元切除；

6、步骤4，为了避免预同步开关ssyn闭合瞬间，虚拟功率psyn经pi调节器后的调节量对电压波形的影响，在pi调节器后加一个小惯性环节，用于平滑预同步开关ssyn闭合瞬间调节量产生的冲击；

7、步骤5，当虚拟同步发电机模型输出电压u和电网电压ug的幅值和相位完全一致时，虚拟功率psyn等于0。通过对虚拟功率进行闭环控制，实现虚拟同步发电机模型输出电压与电网电压之间的同步，从而实现离网转并网的快速平滑切换。

8、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

9、本发明提供出了一种直挂式储能系统并离网快速平滑切换方法，该控制方法在中压直挂式储能系统由离网转为并网时，实现快速平滑切换。当虚拟同步发电机模型输出电压u和电网电压ug的幅值和相位完全一致时，虚拟功率psyn等于0。该控制方法通过对虚拟功率进行闭环控制，实现虚拟同步发电机模型输出电压与电网电压之间的同步，从而实现离网转并网的快速平滑切换。

技术特征：

1.一种直挂式储能系统并离网快速平滑切换方法，其特征在于，所述控制方法的步骤为：

技术总结
本发明公开了一种直挂式储能系统并离网快速平滑切换方法，包括：当需要从离网运行模式切换至并网运行模式时，闭合预同步开关S<subgt;syn</subgt;，将预同步单元投入；预同步单元会产生一个角速度偏差反馈ω<subgt;syn</subgt;，将其与根据转子运动方程得到的角速度相加，作为用于控制的角速度；当检测到虚拟功率P<subgt;syn</subgt;等于0，合闸并网，同时断开预同步开关S<subgt;syn</subgt;，将预同步单元切除；在PI调节器后加一个小惯性环节，用于平滑预同步开关S<subgt;syn</subgt;闭合瞬间调节量产生的冲击；通过对虚拟功率进行闭环控制，实现虚拟同步发电机模型输出电压与电网电压之间的同步，从而实现离网转并网的快速平滑切换。本发明使直挂式储能系统根据其能量管理需要接入电网时，能实现由离网转为并网的快速平滑切换。

技术研发人员：胡卫丰,胥峥,柏晶晶,李官军,李浩源,魏灵峰,陶以彬,陈国伟
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12