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2.2交直流混合微电网模式切换
微电网的模式切换包含微电网运行状态切换和主电源控制模式切换。在满足设备可操作性和电网稳定需求的前提下,采用自动策略集顺序控制,其中包括无缝切换技术、微电网与电网同步技术等。
图2所示共4种运行方式、8种切换策略集(对应图中数字①~⑧)。运行人员根据需要选择切换策略集,监控系统开始自动执行:在监控后台完成状态判别、策略号生成等控制策略后,下发给微电网中央控制器(MGCC)执行,通过控制2个并网点开关分合、2台变流器工作模式及输出功率等完成模式切换过程。8种切换策略集中,⑤、⑥2种切换策略集只是对PCC-1并网开关的分合操作;③、④、⑦、⑧4种切换策略集包括对并网开关的分合操作和AC/DC变流器的启停操作,这6种切换策略较为简单,本文不做赘述,主要介绍①、②2种切换策略。
1)交流离网、直流离网转交流并网、直流并网。交直流混合微电网交流离网、直流离网时,PCC-1处开关断开,PCC-2处开关闭合,AC/DC变流器控制交流侧电压、频率,工作在VF模式,DC/DC变流器控制DC400V母线电压稳定。运行人员下达模式切换指令后,MGCC首先将AC/DC变流器由VF模式转为下垂模式,调整变流器的输出电压幅值和频率,当MGCC检测到交流母线电压与电网电压符合并网条件时,发出指令合上PCC-1处开关,然后将AC/DC变流器转为PQ模式,变流器将按照运行人员预先下达的功率指令运行,至此整个模式切换过程完成,切换流程见图3。
图3模式切换1流程
2)交流并网、直流并网转交流离网、直流离网。这种模式切换的初始状态是PCC-1处开关和PCC-2处开关均闭合,AC/DC变流器工作在PQ模式,DC/DC变流器控制DC400V直流母线电压稳定。运行人员下达模式切换指令后,MGCC首先将AC/DC变流器的输出功率逐渐减小为0,以减少模式切换对整个微电网造成的冲击;然后下达AC/DC变流器由PQ模式转为下垂模式的控制指令,变流器模式切换成功后,立即分断PCC-1开关,最后将变流器的运行模式切换为VF模式,整个切换流程见图4。
图4模式切换2流程
3.模式切换实例
宁波交直流混合微电网模式切换实例中,交流微电网负荷约1kW,直流微电网负荷约1kW,光伏输出功率约1.5kW。图5按顺序对应上节中8种模式切换过程,其中通道1为直流母线电压,通道2~4为交流母线电压,通道5~7为PCC-1并网点处电流。8种模式切换过程中,交、直流母线电压稳定,系统未出现振荡或故障停电;且交流离网、直流离网与交流并网、直流并网的相互切换过程实现了无缝切换,仅在与公用电网并网时并网点PCC-1处有10A左右的电流,见图5(a)。
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