基于微电网孤岛运行的防止启动冲击电流的装置和方法

专利主权项内容

1.一种基于微电网孤岛运行的防止启动冲击电流的装置的方法，其特征在于，微电网孤岛运行的防止启动冲击电流的装置包括：公共电网状态监测单元、微电网系统状态监测单元、微电网控制器、负载控制器、电力电子设备、旁路断路器、电力电子设备状态监测单元、电力电子设备驱动单元、旁路断路器状态监测单元和旁路断路器驱动单元；所述公共电网状态监测单元和所述微电网系统状态监测单元的输出端分别与所述微电网控制器的输入端和所述负载控制器的输入端连接；所述微电网控制器和所述负载控制器之间双向连接；在微电网系统中，每个负载的前端均串联有一个独立的所述电力电子设备，所述电力电子设备均并联有一个独立的所述旁路断路器；所述电力电子设备状态监测单元的状态采集端与所述电力电子设备连接，所述电力电子设备状态监测单元的输出端与所述负载控制器的输入端连接；所述旁路断路器状态监测单元的状态采集端与所述旁路断路器连接，所述旁路断路器状态监测单元的输出端与所述负载控制器的输入端连接；所述负载控制器的第一输出端通过所述电力电子设备驱动单元与所述电力电子设备的控制端连接；所述负载控制器的第二输出端通过所述旁路断路器驱动单元与所述旁路断路器的控制端连接；所述公共电网状态监测单元包括：公共电网输入电压采集单元和公共电网输入电流采集单元；所述微电网系统状态监测单元包括：微电网系统电压采集单元、微电网系统电流采集单元、微电网系统有功功率采集单元、微电网系统无功功率采集单元、各个分布式发电源的状态采集单元以及各个负载支路的工况参数采集单元；负载控制器内部功能模块：最上端为负载控制器的主控制模块，上层结构对外通讯、输入、输出开关量信号，通讯规约支持标准的IEC61850、IEC104、Modbus，与微电网控制器交互信息，接受下发的调控指令，以及系统硬件的开关量输入、输出；此外，主控制模块的下层结构对本体系统内部，分为输入侧控制单元和输出侧控制单元；主控制模块根据上位系统的指令调控输入侧控制单元和输出侧控制单元，同时输入侧控制单元和输出侧控制单元的实时运行状态上传到主控制模块，构成上层信息交互闭环；电力电子设备为IGBT；输入侧控制单元和输出侧控制单元的功能模块：输入侧控制单元在交流输入端，输入交流传感器采集交流输入端的电压电流量反馈到输入交流采样单元，此输入交流采样单元为输入侧控制单元的电压电流信号通道；主回路开关的控制信号由投切压板管控，投切压板为输入侧控制单元的DI/DO，作用于开关器件分合闸，从而控制IGBT输出及其状态信号量输入；输入电力电子设备模块工作状态受到输入驱动模块1管控，并将运行信息反馈；以及直流传感器直流侧采集电压电流量反馈到输入、输出侧控制单元；输出电力电子设备模块工作状态受到输出驱动模块2管控，输出到负载侧，并将运行信息反馈；输出交流传感器采集交流输出端的电压电流量反馈到输出交流采样单元，此输出交流采样单元为输出侧控制单元的电压电流信号通道；负载控制器工作模式：依据主控制模块运行策略下发的指令，负载控制器将工作模式分为两种模式：防冲击启动模式、常规启动模式；在主控制模块运行并网模式策略时，依据策略下发指令到输入侧控制单元，使其进入常规启动模式，由于公共电网的支撑，负载能够正常额定启动；在主控制模块运行孤岛模式策略时，依据策略下发指令到输入侧控制单元，使其进入防冲击启动模式，电力电子设备IGBT进入热备用状态，根据系统需求，启动负载；基于微电网孤岛运行的防止启动冲击电流的装置的方法，包括以下步骤：步骤1，公共电网状态监测单元实时监测公共电网状态，并实时将公共电网状态分别上传给微电网控制器和负载控制器；步骤2，微电网控制器根据所述公共电网状态，实时判断是否发生公共电网失电的情况，如果没有发生，返回步骤1，继续对公共电网状态进行监测；如果发生，则执行步骤3；步骤3，微电网控制器基于系统配置判断是否执行微电网控制策略，如果是，则执行步骤4；否则，执行步骤5；步骤4，微电网控制器通过微电网系统的储能PCS的V/F运行策略稳定微电网系统的电压频率，使微电网系统转入孤岛运行模式；同时，微电网控制器向负载控制器下发控制指令，命令其运行防止大电流冲击的防冲击启动模式；然后执行步骤5；步骤4中，微电网控制器通过微电网系统的储能PCS的V/F运行策略稳定微电网系统的电压频率，使微电网系统转入孤岛运行模式，具体为：微电网控制器对各个分布式发电源、储能模块及运行负载的实时功率进行实时监测，分布式发电源与运行负载的实时功率形成反馈闭环调节，微电网控制器运算得出功率调节参数值，进而基于功率调节参数值协调储能模块的功率矢量，最终稳定微电网系统的电压频率，使微电网系统转入孤岛运行模式；步骤5，负载控制器运行防冲击启动模式，具体方法包括：步骤5.1，负载控制器首先切除掉在并网状态时，非工作状态的负载；步骤5.2，对于待启动的负载，负载控制器通过旁路断路器驱动单元切断对应的旁路断路器，然后，负载控制器通过电力电子设备驱动单元柔性导通对应的电力电子设备，使负载柔性启动；步骤5.3，在负载柔性启动成功后，负载控制器通过旁路断路器驱动单元导通对应的旁路断路器，使对应的电力电子设备被旁路，进而使负载正常运行。。 （来自 马克数据网）