并网切换至离网的方法、系统及储能变流器[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911421887.0
(22)申请日 2019.12.31
(71)申请人 科华恒盛股份有限公司
地址 361101 福建省厦门市火炬高新区火
炬园马垄路457号
申请人 漳州科华技术有限责任公司
(72)发明人 陈海森 曾春保 焦保帅 林斌斌 
陈曦 
(74)专利代理机构 石家庄国为知识产权事务所
13120
代理人 付晓娣
(51)Int.Cl.
H02J  3/38(2006.01)
(54)发明名称
并网切换离网的方法、系统及储能变流器
(57)摘要
本发明适用于光伏组件技术领域,公开了一
种并网切换至离网的方法、系统及储能变流器,
上述方法包括:获取储能变流器以电流源模式并
网运行时的电网参数,并根据电网参数确定电网
是否异常;当确定电网异常时,将电网异常时刻
的电网参数值记为异常参数值,并向切换柜发送
断开指令,断开指令用于指示切换柜断开;由电
流源模式切换为电压源模式,并向并离网切换开
关发送切换指令,同时将电流环给定值作为离网
环路的初始值,切换指令用于指示并离网切换开
关由并网环路切换至离网环路;控制输出参数由
异常参数值平滑过渡到额定参数值,并以额定参
数值为负载供电。本发明能实现并网到离网的无
缝切换,
保证负载供电的稳定性。权利要求书2页  说明书7页  附图3页CN 110994689 A 2020.04.10
C N  110994689
A
1.一种并网切换至离网的方法,其特征在于,应用于储能变流器,所述储能变流器分别与切换柜的第一端和负载连接,所述切换柜的第二端与电网连接;
所述并网切换至离网的方法包括:
获取所述储能变流器以电流源模式并网运行时的电网参数,并根据所述电网参数确定电网是否异常;
当确定电网异常时,将电网异常时刻的电网参数值记为异常参数值,并向所述切换柜发送断开指令,所述断开指令用于指示所述切换柜断开;
由所述电流源模式切换为电压源模式,并向并离网切换开关发送切换指令,同时将电流环给定值作为离
网环路的初始值,所述切换指令用于指示所述并离网切换开关由并网环路切换至离网环路;
控制输出参数由所述异常参数值平滑过渡到额定参数值,并以所述额定参数值为所述负载供电。
2.根据权利要求1所述的并网切换至离网的方法,其特征在于,所述输出参数包括输出电压和输出频率,所述异常参数值包括异常电压值和异常频率值,所述额定参数值包括额定电压值和额定频率值;
所述控制输出参数由所述异常参数值平滑过渡到额定参数值,包括:
在第一预设时间内,按照第一公式控制所述输出电压由所述异常电压值平滑过渡到所述额定电压值;
在第二预设时间内,按照第二公式控制所述输出频率由所述异常频率值平滑过渡到所述额定频率值。
3.根据权利要求2所述的并网切换至离网的方法,其特征在于,所述第一公式为:
其中,V0为所述异常电压值;V rate为所述额定电压值;T0为所述第一预设时间;t为所述第一预设时间
的起始时刻截止到当前时刻的时长;V为当前时刻的输出电压。
4.根据权利要求2所述的并网切换至离网的方法,其特征在于,所述第二公式为:
其中,f0为所述异常频率值;f rate为所述额定频率值;T1为所述第二预设时间;t为所述第二预设时间的起始时刻截止到当前时刻的时长,所述第二预设时间的起始时刻与所述第一预设时间的起始时刻相同;f为当前时刻的输出频率。
5.根据权利要求1至4任一项所述的并网切换至离网的方法,其特征在于,所述电网参数包括电网电压和电网频率;
所述根据所述电网参数确定电网是否异常,包括:
若所述电网电压超出预设电压范围,或所述电网频率超出预设频率范围,则确定电网异常;
若所述电网电压在所述预设电压范围内,且所述电网频率在所述预设频率范围内,则确定电网正常。
6.一种并网切换至离网的系统,其特征在于,应用于储能变流器,所述储能变流器分别与切换柜的第一端和负载连接,所述切换柜的第二端与电网连接;
所述并网切换至离网的系统包括:
电网异常判断模块,用于获取所述储能变流器以电流源模式并网运行时的电网参数,并根据所述电网参数确定电网是否异常;
异常值记录模块,用于当确定电网异常时,将电网异常时刻的电网参数值记为异常参数值,并向所述切换柜发送断开指令,所述断开指令用于指示所述切换柜断开;
切换模块,用于由所述电流源模式切换为电压源模式,并向并离网切换开关发送切换指令,同时将电流环给定值作为离网环路的初始值,所述切换指令用于指示所述并离网切换开关由并网环路切换至离网环路;
输出控制模块,用于控制输出参数由所述异常参数值平滑过渡到额定参数值,并以所述额定参数值为所述负载供电。
7.根据权利要求6所述的并网切换至离网的系统,其特征在于,所述输出参数包括输出电压和输出频率,所述异常参数值包括异常电压值和异常频率值,所述额定参数值包括额定电压值和额定频率值;
所述输出控制模块包括:
电压控制单元,用于在第一预设时间内,按照第一公式控制所述输出电压由所述异常电压值平滑过渡到所述额定电压值;
频率控制单元,用于在第二预设时间内,按照第二公式控制所述输出频率由所述异常频率值平滑过渡到所述额定频率值。
8.根据权利要求7所述的并网切换至离网的系统,其特征在于,所述第一公式为:
其中,V0为所述异常电压值;V rate为所述额定电压值;T0为所述第一预设时间;t为所述第一预设时间的起始时刻截止到当前时刻的时长;V为当前时刻的输出电压。
9.一种储能变流器,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述并网切换至离网的
方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述并网切换至离网的方法的步骤。
并网切换至离网的方法、系统及储能变流器
技术领域
[0001]本发明属于电网技术领域,尤其涉及一种并网切换至离网的方法、系统及储能变流器。
背景技术
[0002]储能变流器(Power Conversion System,PCS)可以控制蓄电池的充电和放电过程,进行交直流的变换,在无电网的情况下可以直接为交流负荷供电。
[0003]目前,储能变流器并网和离网切换主要采用下垂控制,但是这种方法在带载时,电压幅值和频率会跟随负载变化,导致供电不稳定。
发明内容
[0004]有鉴于此,本发明实施例提供了一种并网切换至离网的方法、系统及储能变流器,以解决现有技术中在并网切换至离网时,电压幅值和频率会跟随负载变化,导致供电不稳定的问题。
[0005]本发明实施例的第一方面提供了一种并网切换至离网的方法,应用于储能变流器,储能变流器分别与切换柜的第一端和负载连接,切换柜的第二端与电网连接;[0006]并网切换至离网的方法包括:
[0007]获取储能变流器以电流源模式并网运行时的电网参数,并根据电网参数确定电网是否异常;
[0008]当确定电网异常时,将电网异常时刻的电网参数值记为异常参数值,并向切换柜发送断开指令,断开指令用于指示切换柜断开;
[0009]由电流源模式切换为电压源模式,并向并离网切换开关发送切换指令,同时将电流环给定值作为离网环路的初始值,切换指令用于指示并离网切换开关由并网环路切换至离网环路;
[0010]控制输出参数由异常参数值平滑过渡到额定参数值,并以额定参数值为负载供电。
[0011]本发明实施例的第二方面提供了一种并网切换至离网的系统,应用于储能变流器,储能变流器分别与切换柜的第一端和负载连接,切换柜的第二端与电网连接;[0012]并网切换至离网的系统包括:
[0013]电网异常判断模块,用于获取储能变流器以电流源模式并网运行时的电网参数,并根据电网参数确定电网是否异常;
[0014]异常值记录模块,用于当确定电网异常时,将电网异常时刻的电网参数值记为异常参数值,并向切换柜发送断开指令,断开指令用于指示切换柜断开;
[0015]切换模块,用于由电流源模式切换为电压源模式,并向并离网切换开关发送切换指令,同时将电流环给定值作为离网环路的初始值,切换指令用于指示并离网切换开关由并网环路切换至离网环路;
[0016]输出控制模块,用于控制输出参数由异常参数值平滑过渡到额定参数值,并以额定参数值为负载供电。
[0017]本发明实施例的第三方面提供了一种储能变流器,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现如第一方面所述并网切换至离网的方法的步骤。
[0018]本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如第一方面所述并网切换至离网的方法的步骤。
[0019]本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:本发明实施例在电网异常时,切断储能变流器与电网之间的连接关系,且储能变流器由电流源模式切换为电压源模式,并控制并离网切换开关由并网环路切换至离网环路,同时将电流环给定值作为离网环路的初始值,最后控制储能变流器的自身参数由
异常参数值平滑过渡到额定参数值,并以额定参数值为负载供电,能够实现并网到离网的无缝切换,并且在电网异常时,储能变流器作为电压源为负载供电,在并网切换离网的过程中,能够实现环路的平滑切换,对负载冲击较小,可以保证负载供电的稳定性。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本发明一实施例提供的并网切换至离网的方法的实现流程示意图;[0022]图2是本发明一实施例提供的储能变流器的连接关系的示意图;
[0023]图3是本发明一实施例提供的又一种储能变流器的连接关系的示意图;
[0024]图4是本发明一实施例提供的并网环路切换离网环路的示意图;
[0025]图5是本发明一实施例提供的并网切换至离网的系统的示意框图;
[0026]图6是本发明一实施例提供的储能变流器的示意框图。
具体实施方式
[0027]以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0028]为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
[0029]图1是本发明一实施例提供的并网切换至离网的方法的实现流程示意图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。本发明实施例的执行主体可以是储能变流器。
[0030]参见图2,储能变流器分别与切换柜的第一端和负载连接,切换柜的第二端与电网连接。切换柜可以控制储能变流器与电网之间的连接的通断。当电网正常供电时,切换柜处

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