CN109494800B - 用于微电网的并网与离网相互切换的控制方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于微电网的并网与离网相互切换的控制方法及***，所述控制方法包括如下步骤：接收使所述微电网与电网断开连接的离网指令；判断所述微电网是否处于所述并网的状态；若判断为是，则判断所述微电网是否处于非售电状态；若判断为是，则对所述微电网的功率进行调节，以使所述微电网处于售电状态；将所述微电网由所述并网的状态切换为所述离网的状态。本发明技术方案无需改进PCS内部控制算法，便可以实现微电网的并网/离网的平滑切换，降低了控制难度，优化了微电网的运行成本。

Description

用于微电网的并网与离网相互切换的控制方法及***

技术领域

本发明涉及新能源发电技术领域，尤其涉及一种用于微电网的并网与离网相互切换的控制方法及***。

背景技术

随着全球能源危机和环境污染问题日益严重，太阳能、风能等分布式能源受到了越来越多的关注。而分布式能源能否充分利用取决于微电网的建设和发展。

微电网通常是由分布式电源、储能装置、负荷、监控装置、保护装置以及储能控制***(Power Control System，PCS)等组成的小型发配电***。其中，PCS是微电网实现并网和离网(也称孤岛)稳定运行的关键设备。微电网在并网状态下，PCS的控制模式通常为有功/无功(PQ)控制模式，在离网状态下，PCS的控制模式通常为电压/频率(VF)控制模式。在微电网的离网/并网相互转换的过程中，由于控制模式的改变，微网并网开关(PCC)的分合闸会对PCS造成瞬间过电流冲击，造成PCS过流保护失败，进而引起微电网的停电，给微电网内的用户造成经济损失。

现有技术中通常采用两种方式来降低微电网在离网/并网相互转换的过程中对PCS的过电流冲击。一种方式为：改进或调整PCS内部控制算法。此种方式不仅设计难度较大，成本高，而且会降低整个微电网***的稳定性，不利于微电网的持续稳定运行，用户体验较差。另一种方式为：在PQ控制模式与VF控制模式切换之前，根据电网的运行参数，适应性的调整微电网的运行参数，以此来降低不同控制模式的切换给PCS造成的大电流冲击。由于微电网内具有数量较多的光伏发电设备以及风力发电设备等，这些设备参数信息(尤其是功率参数)往往无法准确预测。因此，这会给微电网运行参数的调整带来困难，如果调整不当，在控制模式切换时仍然会造成PCS过流保护失败。

如何简单方便的实现微电网的并网与离网状态的平滑快速切换是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中在微电网的并网与离网状态的切换时操作难度大、成本高且容易造成PCS瞬间过电流冲击的缺陷，提供一种用于微电网的并网与离网相互切换的控制方法及***。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种用于微电网的并网与离网相互切换的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：

接收使所述微电网与电网断开连接的离网指令；

判断所述微电网是否处于所述并网的状态；

若判断为是，则判断所述微电网是否处于非售电状态；

若判断为是，则对所述微电网的功率进行调节，以使所述微电网处于售电状态；

将所述微电网由所述并网的状态切换为所述离网的状态。

较佳地，所述对所述微电网的功率进行调节，以使所述微电网处于售电状态的步骤具体包括：

增加所述微电网内的布式发电设备的投入数量，和/或切除微电网内部的负荷，和/或提高所述微电网内的PCS的输出功率。

较佳地，在所述微电网处于所述并网的状态时，所述微电网的PCS运行在PQ控制模式；

所述将所述微电网由所述并网的状态切换为所述离网的状态的步骤具体包括：

向微网并网开关发送断开指令，所述微网并网开关用于控制所述微电网与所述电网的连接与断开；

在所述断开指令发送的时刻延时第一预设时间后，向所述PCS发送控制模式切换指令，以使所述PCS由所述PQ控制模式转换为VSG控制模式。

较佳地，所述接收使所述微电网与电网断开连接的离网指令的步骤之前还包括：

判断所述电网是否发生故障，其中，所述故障包括短路故障或断路故障或三相电压不平衡故障；

若判断结果为是，则生成所述离网指令。

较佳地，所述控制方法还包括如下步骤：

接收使所述微电网并入电网的并网指令；

判断所述微电网是否处于所述离网的状态；

若判断为是，则调整所述微电网的同期参数，以使所述同期参数与所述电网的相应参数一致，所述同期参数包括电压幅值、频率以及相位；

将所述微电网由所述离网的状态切换为所述并网的状态。

较佳地，在所述微电网处于所述离网的状态时，所述微电网的PCS运行在VSG控制模式，且所述PCS的第一输出功率包括第一有功功率以及第一无功功率；

所述将所述微电网由所述离网的状态切换为所述并网的状态的步骤具体包括：

向微网并网开关发送合闸指令，所述微网并网开关用于控制所述微电网与所述电网的连接与断开；

在所述合闸指令发送的时刻延时第二预设时间后，向所述PCS发送控制模式切换指令，以使所述PCS由所述VSG控制模式转换为PQ控制模式，其中，在所述PQ控制模式时，所述PCS的第二输出功率包括第二有功功率以及第二无功功率，所述第二有功功率与所述第一有功功率相等，所述第二无功功率与所述第一无功功率相等。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种用于微电网的并网与离网相互切换的控制***，所述控制***包括：

离网指令接收模块，用于接收使所述微电网与电网断开连接的离网指令；

第一判断模块，用于判断所述微电网当前是否处于所述并网的状态；

若判断为是，则调用第二判断模块，所述第二判断模块用于判断所述微电网当前是否处于非售电状态；

若判断为是，则调用功率调节模块，所述功率调节模块用于对所述微电网的功率进行调节，以使所述微电网处于售电状态；

第一切换模块，用于将所述微电网由所述并网的状态切换为所述离网的状态。

较佳地，所述功率调节模块包括：

第一调节子模块，用于增加所述微电网内的分布式发电设备的投入数量，和/或第二调节子模块，用于切除微电网内部的负荷，和/或第三调节子模块，用于提高所述微电网内的PCS的输出功率。

较佳地，在所述微电网处于所述并网的状态时，所述微电网的PCS运行在PQ控制模式；

所述第一切换模块包括：

断开指令发送子模块，用于向微网并网开关发送断开指令，所述微网并网开关用于控制所述微电网与所述电网的连接与断开；

第一模式切换子模块，用于在所述断开指令发送的时刻延时第一预设时间后，向所述PCS发送控制模式切换指令，以使所述PCS由所述PQ控制模式转换为VSG控制模式。

较佳地，所述控制***还包括：

第三判断模块，用于判断所述电网是否发生故障，其中，所述故障包括短路故障或断路故障或三相电压不平衡故障；

若判断结果为是，则调用离网指令生成模块，所述离网指令生成模块用于生成所述离网指令。

较佳地，所述控制***还包括：

并网指令接收模块，用于接收使所述微电网并入电网的并网指令；

第四判断模块，用于判断所述微电网是否处于所述离网的状态；

若判断为是，则调用参数调整模块，所述参数调整模块用于调整所述微电网的同期参数，以使所述同期参数与所述电网的相应参数一致，所述同期参数包括电压幅值、频率以及相位；

第二切换模块，用于将所述微电网由所述离网的状态切换为所述并网的状态。

较佳地，在所述微电网处于所述离网的状态时，所述微电网的PCS运行在VSG控制模式，且所述PCS的第一输出功率包括第一有功功率以及第一无功功率；

所述第二切换模块包括：

合闸指令发送子模块，用于向微网并网开关发送合闸指令，所述微网并网开关用于控制所述微电网与所述电网的连接与断开；

第二模式切换子模块，用于在所述合闸指令发送的时刻延时第二预设时间后，向所述PCS发送控制模式切换指令，以使所述PCS由所述VSG控制模式转换为PQ控制模式，其中，在所述PQ控制模式时，所述PCS的第二输出功率包括第二有功功率以及第二无功功率，所述第二有功功率与所述第一有功功率相等，所述第二无功功率与所述第一无功功率相等。

本发明的积极进步效果在于：本发明技术方案在接收离网指令后，若微电网处于并网状态，则判断所述微电网当前是否处于非售电状态，若判断为是，则将所述微电网调整为售电状态，并且可以在售电状态下将所述微电网由所述并网的状态切换为所述离网的状态。由此，可以实现微电网由并网的状态平滑切换为离网的状态，无需改进PCS内部控制算法，降低了控制难度，进而优化了微电网的运行成本。

进一步，本发明技术方案在执行将微电网由并网切换为离网时，先向微网并网开关发送断开指令，在所述断开指令发送的时刻延时第一预设时间后，再向所述PCS发送控制模式切换指令。由此，可以有效补偿微网并网开关本身具有的延迟缺陷，保证模式切换以及微网并网开关动作的一致性，提高了并网转离网切换的可靠性。

进一步，本发明技术方案在接收并网指令后，若微电网处于离网的状态，则参照电网的参数调整所述微电网的电压幅值、频率以及相位，然后将微电网由所述离网的状态切换为所述并网的状态。由此，可以实现微电网由离网状态平滑切换为并网状态，保证了负载的不间断供电，而且仍然无需改进PCS内部控制算法，进一步优化了微电网的运行成本。

附图说明

图1为本发明实施例1的一种用于微电网的并网与离网相互切换的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例1的一个非限制性的具体实施方式的流程图；

图3为本发明实施例1的第一种微电网电压/PCS输出电流/负载电流的仿真波形图；

图4为本发明实施例1的第二种微电网电压/PCS输出电流/负载电流的仿真波形图；

图5为本发明实施例1的第三种微电网电压/PCS输出电流/负载电流的仿真波形图；

图6为图1或图2中步骤S15的一种具体实施方式的流程图；

图7为本发明实施例1的第四种微电网电压/PCS输出电流/负载电流的仿真波形图；

图8为本发明实施例1的第五种微电网电压/PCS输出电流/负载电流的仿真波形图；

图9为本发明实施例2的一种用于微电网的并网与离网相互切换的控制方法的流程图；

图10为图9中步骤S22的一种具体实施方式的流程图；

图11为本发明实施例2的第一种微电网电压/PCS输出电流/负载电流的仿真波形图；

图12为本发明实施例2的第二种微电网电压/PCS输出电流/负载电流的仿真波形图；

图13为本发明实施例2的第三种微电网电压/PCS输出电流/负载电流的仿真波形图；

图14为本发明实施例3的一种用于微电网的并网与离网相互切换的控制***的结构框图；

图15为本发明实施例4的一种用于微电网的并网与离网相互切换的控制***的结构框图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

一种用于微电网的并网与离网相互切换的控制方法，如图1所示，所述控制方法可以包括如下步骤：

步骤S11：接收使所述微电网与电网断开连接的离网指令；

步骤S12：判断所述微电网是否处于所述并网的状态；

若判断为是，则执行步骤S13：判断所述微电网是否处于非售电状态；

若判断为是，则执行步骤S14：对所述微电网的功率进行调节，以使所述微电网处于售电状态；

步骤S15：将所述微电网由所述并网的状态切换为所述离网的状态。

本实施例中，所述微电网可以是由分布式电源、储能装置、负荷、监控装置、保护装置以及储能控制***(Power Control System，PCS)等组成的小型发配电***。其中，分布式电源可以包括风力发电装置、光伏发电装置、水利发电装置的一种或多种，本发明实施例对此不做限制。

所述电网是指由电力***中各种电压的变电所及输配电线路组成的整体，也可以称为电力网。所述电网主要包含变电、输电、配电三个单元。电网的任务是改变电压、输送及分配电能，改变电压。相对于微电网的范围和功能来说，所述电网属于大型发配电***。

所述并网是指，微网并网开关(PCC)处于合闸或闭合状态，所述微电网通过PCC与电网连接。

所述离网是指，PCC处于分闸或断开状态，所述微电网处于单独运行状态，也称为孤岛运行状态。

在具体执行步骤S11时，所述离网指令可以包括主动离网指令以及被动离网指令。所述主动离网指令可以是用户根据具体需求而主动下发的离网指令；所述被动离网指令是指微电网在并网状态时根据电网侧发生的故障而生成的离网指令。

作为本实施例中一个非限制性的具体实施方式，请同时参考图1、图2，所述接收使所述微电网与电网断开连接的离网指令的步骤之前还可以包括如下步骤：

S10：判断所述电网是否发生故障，其中，所述故障包括短路故障或断路故障或三相电压不平衡故障；

若判断结果为是，则执行步骤S101：生成所述离网指令。

在上述非限制性的具体实施方式中，所述离网指令是根据电网的故障而生成，因此属于被动离网指令。

接下来，若所述微电网处于所述并网的状态，则继续判断所述微电网是否处于非售电状态。其中，所述非售电状态可以包括购电状态以及平衡状态，所述购电状态是指，微电网的储能功率或PCS的输出功率小于微电网内负荷运行需要的功率，此时，并网点处的功率可以由电网流向微电网；所述平衡状态是指，微电网的储能功率或PCS的输出功率等于微电网内负荷运行需要的功率，此时，微电网并不需要来自于电网的功率输入。

若微电网处于所述非售电状态，则对所述微电网的功率进行调节，以使所述微电网处于售电状态。所述售电状态是指，微电网的储能功率或PCS的输出功率大于微电网内负荷运行需要的功率，此时，并网点处的功率可以由微电网流向电网。

为了更加清晰的说明售电状态对并网转离网的影响，下面以一个具体应用场景进行说明，此应用场景涉及三种情况，请参考图3-5。

第一种情况，如图3所示，PCS的输出功率为8KW，微电网内的负荷功率为10KW，由于PCS的输出功率小于负荷功率，则微电网处于购电状态，在模式切换与PCC开关断开无延时的前提下，0.4s时开始执行并网转离网，PCS受到450A的电流冲击，导致过流保护动作，切换失败。

第二种情况，如图4所示，PCS的输出功率为10KW，微电网内的负荷功率为10KW，由于PCS的输出功率等于负荷功率，则微电网处于非购电也非售电的状态，即平衡状态，在模式切换与PCC开关断开无延时的前提下，0.4s时开始执行并网转离网，PCS受到440A的电流冲击，导致过流保护动作，切换失败。

第三种情况，如图5所示，PCS的输出功率为11KW，微电网内的负荷功率为10KW，由于PCS的输出功率大于负荷功率，则微电网处于售电状态，在模式切换与PCC开关断开无延时的前提下，0.4s时开始执行并网转离网，PCS只受到50A的电流冲击，并不会引起过流保护动作，切换成功。

上述应用场景表明，在微电网处于售电状态时进行并网转离网的切换，可以有效提高切换的成功率。

具体地，对所述微电网的功率进行调节，以使所述微电网处于售电状态的步骤具体可以包括：增加所述微电网内的布式发电设备的投入数量，和/或切除微电网内部的负荷，和/或提高所述微电网内的PCS的输出功率。

本领域技术人员可以理解的是，若所述步骤S12的判断结果为否，也就是说，所述微电网已经处于离网的状态，则不再继续执行后续步骤，而是继续监测微电网的状态，并且等待下一次离网指令的到来。若所述步骤S13的判断结果为否，也就是说，所述微电网已经处于售电状态，则不需要再进行功率调整，便可以直接对微电网进行并网转离网的切换。

本实施例中，在所述微电网处于所述并网的状态时，所述微电网的PCS运行在PQ控制模式；

由此，请同时参考图1、图6，所述步骤S15可以包括如下具体步骤：

步骤S151：向微网并网开关发送断开指令，所述微网并网开关用于控制所述微电网与所述电网的连接与断开；

步骤S152：在所述断开指令发送的时刻延时第一预设时间后，向所述PCS发送控制模式切换指令，以使所述PCS由所述PQ控制模式转换为VSG控制模式。

在所述PQ(有功/无功)模式下，由电网向微电网提供电压支持，为了保证电网发电与用电的平衡，则要求微电网内的无功功率和有功功率是可控的。

在所述VSG(虚拟同步发电机)模式下，可以使用同步发电机的机械方程和电磁方程来设计PCS的控制策略，使得PCS在原理上和外特性上与同步发电机类似。

由于模式切换的响应时间比微网并网开关(PCC)的响应时间短，因此，可以先向PCC发送断开指令，延时第一预设时间T1后，再向PCS发送控制模式切换指令，可以给PCC的动作响应预留充足的时间，保证模式切换与PCC动作同时完成，以避免PCS受到大电流冲击。

另外，还可以通过合理设置第一预设时间T1，使模式切换滞后于PCC的动作，如此，也能避免PCS受到大电流冲击。

若在延时第一预设时间T1后，所述PCC动作仍然不能先于模式切换完成或者不能实现所述PCC动作与模式切换同时完成，则会对PCS造成大电流冲击，引起并网转离网切换失败。

具体地，所述第一预设时间T1可以设置为1-15s。

需要说明的是，本领域技术人员能够根据具体应用场合、PCC的性能、PCS的性能等因素而适应性的选择第一预设时间T1的长短，本发明实施例对此不作限制。

为了更加清晰的说明模式切换与PCC断开动作的时间先后对并网转离网的影响，下面以另一个具体应用场景进行说明，此应用场景涉及两种情况，请参考图7-8。

实施例1的第四种情况，如图7所示，PCS的输出功率为11KW，微电网内的负荷功率为10KW，由于PCS的输出功率大于负荷功率，则微电网处于售电状态。此时，模式切换的时间设定为超前PCC断开动作0.1s，0.4s时开始执行模式切换，0.5s时PCC断开，开始并网转离网，PCS受到450A的电流冲击，导致过流保护动作，切换失败。

实施例1的第五种情况，如图8所示，PCS的输出功率为11KW，微电网内的负荷功率为10KW，由于PCS的输出功率大于负荷功率，则微电网处于售电状态。此时，模式切换的时间滞后PCC断开动作0.1s，0.4s时PCC断开，0.5s时进行模式切换，开始并网转离网，PCS没有受到过电流冲击，切换成功。

由此可见，为了保证并网转离网能够切换成功，在微电网处于售电状态的前提下，还应当保证PCC断开的时间不晚于模式切换执行的时间，也就是说，PCC断开的时间应早于模式切换执行的时间或者PCC断开的时间与模式切换执行的时间一致。

本发明实施例的技术方案在实施时可以实现微电网由并网的状态平滑切换为离网的状态，无需改进PCS内部控制算法，降低了控制难度，进而优化了微电网的运行成本。另外，本发明实施例的技术方案还可以有效补偿微网并网开关本身具有的延迟缺陷，保证模式切换以及微网并网开关动作的一致性，提高了并网转离网切换的可靠性。

实施例2

一种用于微电网的并网与离网相互切换的控制方法，请参考图9。本实施例2中的各种术语的定义与详细说明同实施例1，在此不再赘述。

所述控制方法除了可以包括实施例1中的方法步骤外，还可以包括如下步骤：

步骤S21：接收使所述微电网并入电网的并网指令；

步骤S22：判断所述微电网是否处于所述离网的状态；

若判断为是，则执行步骤S23：调整所述微电网的同期参数，以使所述同期参数与所述电网的相应参数一致，所述同期参数包括电压幅值、频率以及相位；

步骤S24：将所述微电网由所述离网的状态切换为所述并网的状态。

具体地，在所述微电网处于所述离网的状态时，所述微电网的PCS运行在VSG控制模式，且所述PCS的第一输出功率包括第一有功功率以及第一无功功率。

可以理解的是，若步骤S22的判断结果为否，也就是说，所述微电网已经处于并网的状态，则不再进行后续的过程，而是继续监测所述微电网的状态，并且等待下一次并网指令的到来。

本实施例中，在离网转并网的过程中，由于模式切换的响应时间比微网并网开关(PCC)的响应时间短，也可以说，模式切换的完成时间早于PCC合闸的时间，在这种情况下，可以成功实现离网转并网的切换，避免PCS受到大电流冲击。

另外，还可以先控制PCC进行合闸，在合闸指令发送的时刻延时第二预设时间T2后，再向所述PCS发送控制模式切换指令，以实现PCC合闸与模式切换同时完成，如此，也可以成功实现离网转并网的切换，避免PCS受到大电流冲击。

对于此种情况，请同时参考图9、图10，所述步骤S22具体可以包括如下步骤：

步骤S221：向微网并网开关发送合闸指令，所述微网并网开关用于控制所述微电网与所述电网的连接与断开；

步骤S222：在所述合闸指令发送的时刻延时第二预设时间后，向所述PCS发送控制模式切换指令，以使所述PCS由所述VSG控制模式转换为PQ控制模式，其中，在所述PQ控制模式时，所述PCS的第二输出功率包括第二有功功率以及第二无功功率，所述第二有功功率与所述第一有功功率相等，所述第二无功功率与所述第一无功功率相等。

本实施例2在具体执行时，可以按照PCS运行在VSG控制模式下的第一有功功率的数值对所述PCS运行在PQ控制模式下的第二有功功率的数值进行提前设定，以使得模式切换之后，便可以使得所述第二有功功率的数值与第一有功功率相等；同样的，可以按照PCS运行在VSG控制模式下的第一无功功率的数值对所述PCS运行在PQ控制模式下的第二无功功率的数值进行提前设定，以使得模式切换之后，便可以使得所述第二无功功率的数值与第一无功功率相等，由此实现离网转并网的平滑切换。

具体地，所述第二预设时间T2可以设置为1-15s。

可以理解的是，本领域技术人员能够根据具体应用场合、PCC的性能、PCS的性能等因素而适应性的选择第二预设时间T2的长短。若第二预设时间T2设置的不合理，使模式切换的时间滞后于PCC合闸的时间，则会造成PCS受到大电流冲击，切换失败。因此，第二预设时间T2应当根据设计人员的经验和实际情况进行慎重设置。

为了更加清晰的说明模式切换时间与PCC合闸时间的先后对离网转并网的影响，下面以一个具体应用场景进行说明，请参考图11-13，此具体应用场景包括三种情况。

第一种情况，如图11所示，模式切换与PCC合闸动作同时进行，0.4s时开始离网转并网，微电网的电压无波动，PCS的峰值电流由20A增大到80A后很快恢复正常，PCS没有受到过电流冲击，切换成功。

第二种情况，如图12所示，模式切换超前PCC合闸动作0.1s，0.4s时执行模式切换，0.5s时PCC合闸，开始离网转并网，微电网的电压出现短时间波动，PCS的电流也出现短时间波动，PCS的峰值电流由20A增大到80A后很快恢复正常，PCS没有受到过电流冲击，切换成功。

第三种情况，如图13所示，模式切换滞后PCC合闸动作0.1s，0.3s时PCC合闸，0.4s时执行模式切换，开始离网转并网，PCS受到过电流冲击，切换失败。

由此可见，为了保证离网转并网能够切换成功，应当保证模式切换执行的时间不晚于PCC合闸的时间，也就是说，模式切换执行的时间应当早于所述PCC合闸的时间或者模式切换执行的时间与所述PCC合闸的时间一致。

本发明实施例的技术方案在具体实施时可以实现微电网由离网状态平滑切换为并网状态，保证了负载的不间断供电，而且仍然无需改进PCS内部控制算法，进一步优化了微电网的运行成本。

实施例3

一种用于微电网的并网与离网相互切换的控制***，如图14所示，所述控制***1可以包括：

离网指令接收模块2，用于接收使所述微电网与电网断开连接的离网指令；

第一判断模块3，用于判断所述微电网当前是否处于所述并网的状态；

若判断为是，则调用第二判断模块4，所述第二判断模块4用于判断所述微电网当前是否处于非售电状态；

若判断为是，则调用功率调节模块5，所述功率调节模块5用于对所述微电网的功率进行调节，以使所述微电网处于售电状态；

第一切换模块6，用于将所述微电网由所述并网的状态切换为所述离网的状态。

进一步地，所述功率调节模块5可以包括：

第一调节子模块51，用于增加所述微电网内的分布式发电设备的投入数量，和/或第二调节子模块52，用于切除微电网内部的负荷，和/或第三调节子模块53，用于提高所述微电网内的PCS的输出功率。

进一步地，在所述微电网处于所述并网的状态时，所述微电网的PCS运行在PQ控制模式；

所述第一切换模块6可以包括：

断开指令发送子模块61，用于向微网并网开关发送断开指令，所述微网并网开关用于控制所述微电网与所述电网的连接与断开；

第一模式切换子模块62，用于在所述断开指令发送的时刻延时第一预设时间后，向所述PCS发送控制模式切换指令，以使所述PCS由所述PQ控制模式转换为VSG控制模式。

进一步地，所述控制***1还可以包括：

第三判断模块7，用于判断所述电网是否发生故障，其中，所述故障包括短路故障或断路故障或三相电压不平衡故障；

若判断结果为是，则调用离网指令生成模块8，所述离网指令生成模块8用于生成所述离网指令。

关于实施例3中的所述控制***的工作原理、工作方式的更多内容，可以参照实施例1中的关于控制方法的相关描述，这里不再赘述。

本发明实施例的控制***运行时可以实现微电网由并网的状态平滑切换为离网的状态，无需改进PCS内部控制算法，降低了控制难度，进而优化了微电网的运行成本。另外，本发明实施例的技术方案还可以有效补偿微网并网开关本身具有的延迟缺陷，保证模式切换以及微网并网开关动作的一致性，提高了并网转离网切换的可靠性。

实施例4

一种用于微电网的并网与离网相互切换的控制***，如图15所示。

所述控制***1除了可以包括实施例3中的各种模块外，还可以包括如下模块：

并网指令接收模块9，用于接收使所述微电网并入电网的并网指令；

第四判断模块10，用于判断所述微电网是否处于所述离网的状态；

若判断为是，则调用参数调整模块11，所述参数调整模块11用于调整所述微电网的同期参数，以使所述同期参数与所述电网的相应参数一致，所述同期参数包括电压幅值、频率以及相位；

第二切换模块12，用于将所述微电网由所述离网的状态切换为所述并网的状态。

进一步地，在所述微电网处于所述离网的状态时，所述微电网的PCS运行在VSG控制模式，且所述PCS的第一输出功率包括第一有功功率以及第一无功功率；

所述第二切换模块12可以包括：

合闸指令发送子模块121，用于向微网并网开关发送合闸指令，所述微网并网开关用于控制所述微电网与所述电网的连接与断开；

第二模式切换子模块122，用于在所述合闸指令发送的时刻延时第二预设时间后，向所述PCS发送控制模式切换指令，以使所述PCS由所述VSG控制模式转换为PQ控制模式，其中，在所述PQ控制模式时，所述PCS的第二输出功率包括第二有功功率以及第二无功功率，所述第二有功功率与所述第一有功功率相等，所述第二无功功率与所述第一无功功率相等。

关于实施例4中的所述控制***的工作原理、工作方式的更多内容，可以参照实施例2中的关于控制方法的相关描述，这里不再赘述。

本发明实施例的控制***在运行时可以实现微电网由离网状态平滑切换为并网状态，保证了负载的不间断供电，而且仍然无需改进PCS内部控制算法，进一步优化了微电网的运行成本。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于微电网的并网与离网相互切换的控制方法，其特征在于，所述微电网由所述并网的状态切换为所述离网时，所述微电网内的PCS由PQ控制模式转换为VSG控制模式；

所述控制方法包括如下步骤：

接收使所述微电网与电网断开连接的离网指令；

所述离网指令包括用户根据需求主动下发的主动离网指令，或所述微电网在并网状态下根据电网侧发生的故障而生成的被动离网指令；

判断所述微电网是否处于所述并网的状态；

若判断为是，则判断所述微电网是否处于非售电状态，其中，所述非售电状态包括购电状态以及平衡状态；

若判断为是，则对所述微电网的功率进行调节，以使所述微电网处于售电状态；

所述对所述微电网的功率进行调节，以使所述微电网处于售电状态的步骤具体包括：

增加所述微电网内的布式发电设备的投入数量，和/或切除微电网内部的负荷，和/或提高所述微电网内的PCS的输出功率；

将所述微电网由所述并网的状态切换为所述离网的状态。

2.如权利要求1所述的用于微电网的并网与离网相互切换的控制方法，其特征在于，在所述微电网处于所述并网的状态时，所述微电网的PCS运行在PQ控制模式；

所述将所述微电网由所述并网的状态切换为所述离网的状态的步骤具体包括：

向微网并网开关发送断开指令，所述微网并网开关用于控制所述微电网与所述电网的连接与断开；

在所述断开指令发送的时刻延时第一预设时间后，向所述PCS发送控制模式切换指令，以使所述PCS由所述PQ控制模式转换为VSG控制模式。

3.如权利要求1所述的用于微电网的并网与离网相互切换的控制方法，其特征在于，所述接收使所述微电网与电网断开连接的离网指令的步骤之前还包括：

判断所述电网是否发生故障，其中，所述故障包括短路故障或断路故障或三相电压不平衡故障；

若判断结果为是，则生成所述离网指令。

4.如权利要求1所述的用于微电网的并网与离网相互切换的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括如下步骤：

接收使所述微电网并入电网的并网指令；

判断所述微电网是否处于所述离网的状态；

若判断为是，则调整所述微电网的同期参数，以使所述同期参数与所述电网的相应参数一致，所述同期参数包括电压幅值、频率以及相位；

将所述微电网由所述离网的状态切换为所述并网的状态。

5.如权利要求4所述的用于微电网的并网与离网相互切换的控制方法，其特征在于，在所述微电网处于所述离网的状态时，所述微电网的PCS运行在VSG控制模式，且所述PCS的第一输出功率包括第一有功功率以及第一无功功率；

所述将所述微电网由所述离网的状态切换为所述并网的状态的步骤具体包括：

向微网并网开关发送合闸指令，所述微网并网开关用于控制所述微电网与所述电网的连接与断开；

在所述合闸指令发送的时刻延时第二预设时间后，向所述PCS发送控制模式切换指令，以使所述PCS由所述VSG控制模式转换为PQ控制模式，其中，在所述PQ控制模式时，所述PCS的第二输出功率包括第二有功功率以及第二无功功率，所述第二有功功率与所述第一有功功率相等，所述第二无功功率与所述第一无功功率相等。

6.一种用于微电网的并网与离网相互切换的控制***，其特征在于，所述微电网由所述并网的状态切换为所述离网时，所述微电网内的PCS由PQ控制模式转换为VSG控制模式；

所述控制***包括：

离网指令接收模块，用于接收使所述微电网与电网断开连接的离网指令；

所述离网指令包括用户根据需求主动下发的主动离网指令，或所述微电网在并网状态下根据电网侧发生的故障而生成的被动离网指令；

第一判断模块，用于判断所述微电网当前是否处于所述并网的状态；

若判断为是，则调用第二判断模块，所述第二判断模块用于判断所述微电网当前是否处于非售电状态，其中，所述非售电状态包括购电状态以及平衡状态；

若判断为是，则调用功率调节模块，所述功率调节模块用于对所述微电网的功率进行调节，以使所述微电网处于售电状态；

所述功率调节模块包括：

第一调节子模块，用于增加所述微电网内的分布式发电设备的投入数量，和/或第二调节子模块，用于切除微电网内部的负荷，和/或第三调节子模块，用于提高所述微电网内的PCS的输出功率；

第一切换模块，用于将所述微电网由所述并网的状态切换为所述离网的状态。

7.如权利要求6所述的用于微电网的并网与离网相互切换的控制***，其特征在于，在所述微电网处于所述并网的状态时，所述微电网的PCS运行在PQ控制模式；

所述第一切换模块包括：

断开指令发送子模块，用于向微网并网开关发送断开指令，所述微网并网开关用于控制所述微电网与所述电网的连接与断开；

第一模式切换子模块，用于在所述断开指令发送的时刻延时第一预设时间后，向所述PCS发送控制模式切换指令，以使所述PCS由所述PQ控制模式转换为VSG控制模式。

8.如权利要求6所述的用于微电网的并网与离网相互切换的控制***，其特征在于，所述控制***还包括：

第三判断模块，用于判断所述电网是否发生故障，其中，所述故障包括短路故障或断路故障或三相电压不平衡故障；

若判断结果为是，则调用离网指令生成模块，所述离网指令生成模块用于生成所述离网指令。

9.如权利要求6所述的用于微电网的并网与离网相互切换的控制***，其特征在于，所述控制***还包括：

并网指令接收模块，用于接收使所述微电网并入电网的并网指令；

第四判断模块，用于判断所述微电网是否处于所述离网的状态；

若判断为是，则调用参数调整模块，所述参数调整模块用于调整所述微电网的同期参数，以使所述同期参数与所述电网的相应参数一致，所述同期参数包括电压幅值、频率以及相位；

第二切换模块，用于将所述微电网由所述离网的状态切换为所述并网的状态。

10.如权利要求9所述的用于微电网的并网与离网相互切换的控制***，其特征在于，在所述微电网处于所述离网的状态时，所述微电网的PCS运行在VSG控制模式，且所述PCS的第一输出功率包括第一有功功率以及第一无功功率；

所述第二切换模块包括：

合闸指令发送子模块，用于向微网并网开关发送合闸指令，所述微网并网开关用于控制所述微电网与所述电网的连接与断开；

第二模式切换子模块，用于在所述合闸指令发送的时刻延时第二预设时间后，向所述PCS发送控制模式切换指令，以使所述PCS由所述VSG控制模式转换为PQ控制模式，其中，在所述PQ控制模式时，所述PCS的第二输出功率包括第二有功功率以及第二无功功率，所述第二有功功率与所述第一有功功率相等，所述第二无功功率与所述第一无功功率相等。

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