本發(fā)明涉及逆變器的，尤其涉及基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、微網(wǎng)逆變器是微網(wǎng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，能將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，它具有高效轉(zhuǎn)換電能、精準(zhǔn)控制輸出、適應(yīng)多種電源和復(fù)雜工況等特點(diǎn)。

2、而混合控制的微網(wǎng)逆變器控制是指結(jié)合多種控制方法，以優(yōu)化微網(wǎng)的性能和穩(wěn)定性。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，在微網(wǎng)逆變器使用時(shí)，為了保證對(duì)敏感、重要的負(fù)載提供持續(xù)、不間斷的交流電，在很多情況下系統(tǒng)需要改變工作模式，微網(wǎng)逆變器容易出現(xiàn)較大的電壓與電流沖擊，長(zhǎng)期下來不宜電網(wǎng)和逆變器使用，導(dǎo)致產(chǎn)生使用損害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請(qǐng)的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

2、鑒于上述現(xiàn)有基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制方法及系統(tǒng)存在的問題，提出了本發(fā)明。

3、因此，本發(fā)明目的是提供基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制方法及系統(tǒng)，其為了解決“在微網(wǎng)逆變器使用時(shí)，為了保證對(duì)敏感、重要的負(fù)載提供持續(xù)、不間斷的交流電，在很多情況下系統(tǒng)需要改變工作模式，微網(wǎng)逆變器容易出現(xiàn)較大的電壓與電流沖擊，長(zhǎng)期下來不易電網(wǎng)和逆變器使用，導(dǎo)致產(chǎn)生使用損害”的問題。

4、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：包括微網(wǎng)逆變器控制模塊和微網(wǎng)逆變器協(xié)調(diào)模塊，所述微網(wǎng)逆變器控制模塊和微網(wǎng)逆變器協(xié)調(diào)模塊相互配合使用，微網(wǎng)逆變器控制模塊用于微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)中調(diào)節(jié)輸出電壓和頻率，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的并網(wǎng)與離網(wǎng)的無縫切換，提升電能質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定，確保微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)能夠按照預(yù)定的方式運(yùn)行，微網(wǎng)逆變器協(xié)調(diào)模塊用于微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)中優(yōu)化能源利用和負(fù)載分配，協(xié)調(diào)分布式電源的運(yùn)行：

5、所述微網(wǎng)逆變器控制模塊包括電網(wǎng)逆變器系統(tǒng)單元、電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集單元、信號(hào)處理與分析單元、控制策略決策單元、驅(qū)動(dòng)逆變器單元，所述電網(wǎng)逆變器系統(tǒng)單元用于微網(wǎng)逆變器控制模塊中對(duì)電能轉(zhuǎn)換與輸出，所述電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集單元用于微網(wǎng)逆變器控制模塊中對(duì)交流電的數(shù)據(jù)采集，所述信號(hào)處理與分析單元用于微網(wǎng)逆變器控制模塊中對(duì)優(yōu)化數(shù)據(jù)信息以及分析數(shù)據(jù)信息，所述控制策略決策單元用于微網(wǎng)逆變器控制模塊中對(duì)數(shù)據(jù)模式的選擇組合，所述驅(qū)動(dòng)逆變器單元用于微網(wǎng)逆變器控制模塊中對(duì)信號(hào)控制與誤差調(diào)節(jié)；

6、所述微網(wǎng)逆變器協(xié)調(diào)模塊包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與反饋單元、故障診斷與保護(hù)單元、通信與協(xié)調(diào)單元，所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與反饋單元用于微網(wǎng)逆變器協(xié)調(diào)模塊中對(duì)數(shù)據(jù)正常值對(duì)比和及時(shí)反饋，所述故障診斷與保護(hù)單元用于微網(wǎng)逆變器協(xié)調(diào)模塊中對(duì)電流閥值的判斷，所述通信與協(xié)調(diào)單元用于微網(wǎng)逆變器協(xié)調(diào)模塊中的數(shù)據(jù)傳輸。

7、作為本發(fā)明所述基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述電網(wǎng)逆變器系統(tǒng)單元是采用光伏發(fā)電將分布式電源產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，使其與逆變器形成電網(wǎng)系統(tǒng)。

8、作為本發(fā)明所述基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集單元是對(duì)當(dāng)前交流電的頻率、電壓、相位等參數(shù)采集，同時(shí)分析是否符合電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，所述數(shù)據(jù)采集包括本地?cái)?shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。

9、作為本發(fā)明所述基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述信號(hào)處理與分析單元是對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、放大和數(shù)字化處理，去除噪聲干擾，并分析計(jì)算有功功率、無功功率、電壓諧波含量等參數(shù)。

10、作為本發(fā)明所述基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述控制策略決策單元是基于采集和分析的運(yùn)行參數(shù)，在電壓控制、電流控制、功率控制等模式中進(jìn)行選擇或組合。

11、作為本發(fā)明所述基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述驅(qū)動(dòng)逆變器單元是微網(wǎng)逆變器內(nèi)的控制信號(hào)受電壓傳感器和電流傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)，并通過逆變器輸出電壓和電流的實(shí)際值與設(shè)定值之間的誤差進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，從而達(dá)到對(duì)逆變器輸出電壓和電流的精確控制。

12、作為本發(fā)明所述基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與反饋單元是持續(xù)測(cè)量輸入電壓、電流，輸出電壓、電流、頻率、功率等參數(shù)，并通過上述參數(shù)與微網(wǎng)逆變器的正常運(yùn)行參數(shù)范圍進(jìn)行比較，得出對(duì)比參數(shù)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息是否處于正常值，所述反饋內(nèi)容包括逆變器將自身的運(yùn)行狀態(tài)信息，如電壓、電流、功率，反饋給控制系統(tǒng)或用戶。

13、作為本發(fā)明所述基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述故障診斷與保護(hù)單元是判斷是否存在異常，并通過建立信號(hào)動(dòng)態(tài)圖反饋于電網(wǎng)，當(dāng)檢測(cè)到輸入或輸出電流超過設(shè)定閾值時(shí)，迅速切斷電路，以防止過大電流損壞部件。

14、作為本發(fā)明所述基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述通信與協(xié)調(diào)單元是進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，包括電氣參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)和控制指令，根據(jù)微網(wǎng)逆變器發(fā)電特性優(yōu)化電能轉(zhuǎn)換輸出，與大電網(wǎng)同步，按需求和調(diào)度指令調(diào)整輸出，所述通信方式包括以太網(wǎng)通信、無線通信以及有線通信。

15、本發(fā)明還提供了基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制方法，該方法包括以下步驟：

16、s1、首先通過將分布式電源的電能轉(zhuǎn)換，使直流電改變?yōu)榻涣麟姡⑴c逆變器之間形成電網(wǎng)系統(tǒng)，對(duì)電網(wǎng)相關(guān)多項(xiàng)數(shù)據(jù)采集，以檢測(cè)是否符合電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)與要求，同時(shí)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、放大和數(shù)字化處理，達(dá)到去除噪聲干擾，分析計(jì)算有功功率、無功功率、電壓諧波含量等參數(shù)，其中，基于采集和分析的運(yùn)行參數(shù)，在電壓控制、電流控制、功率控制等模式中進(jìn)行選擇或組合，并通過逆變器輸出電壓和電流的實(shí)際值與設(shè)定值之間的誤差進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，從而達(dá)到對(duì)逆變器輸出電壓和電流的精確控制；

17、s2、其次，通過持續(xù)測(cè)量輸入電壓、電流，輸出電壓、電流、頻率、功率等參數(shù)，通過與微網(wǎng)逆變器的正常運(yùn)行范圍進(jìn)行比較，判斷是否存在異常，并通過建立信號(hào)動(dòng)態(tài)圖反饋于電網(wǎng)，當(dāng)檢測(cè)到輸入或輸出電流超過設(shè)定閾值時(shí)，迅速切斷電路，以防止過大電流損壞部件，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，包括電氣參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)和控制指令，根據(jù)微網(wǎng)逆變器發(fā)電特性優(yōu)化電能轉(zhuǎn)換輸出，與大電網(wǎng)同步，按需求和調(diào)度指令調(diào)整輸出。

18、本發(fā)明的有益效果：

19、1、通過垂直分層控制的方法，能夠快速地實(shí)現(xiàn)兩種控制方式的轉(zhuǎn)換，保證切換中負(fù)載電壓突變減小，減弱設(shè)備的損害，同時(shí)提高了分布式發(fā)電微網(wǎng)逆變器控制的精確度，實(shí)現(xiàn)最大功率的均衡分配到負(fù)載的功能，防止電網(wǎng)發(fā)生功率分配不均衡，導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)輸電流不穩(wěn)定的現(xiàn)象發(fā)生。

技術(shù)特征：

1.基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)，其特征在于：包括微網(wǎng)逆變器控制模塊和微網(wǎng)逆變器協(xié)調(diào)模塊，所述微網(wǎng)逆變器控制模塊和微網(wǎng)逆變器協(xié)調(diào)模塊相互配合使用，微網(wǎng)逆變器控制模塊用于微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)中調(diào)節(jié)輸出電壓和頻率，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的并網(wǎng)與離網(wǎng)的無縫切換，提升電能質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定，確保微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)能夠按照預(yù)定的方式運(yùn)行，微網(wǎng)逆變器協(xié)調(diào)模塊用于微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)中優(yōu)化能源利用和負(fù)載分配，協(xié)調(diào)分布式電源的運(yùn)行：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)，其特征在于：所述電網(wǎng)逆變器系統(tǒng)單元是采用光伏發(fā)電將分布式電源產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，使其與逆變器形成電網(wǎng)系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)，其特征在于：所述電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集單元是對(duì)當(dāng)前交流電的頻率、電壓、相位等參數(shù)采集，同時(shí)分析是否符合電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，所述數(shù)據(jù)采集包括本地?cái)?shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)，其特征在于：所述信號(hào)處理與分析單元是對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、放大和數(shù)字化處理，去除噪聲干擾，并分析計(jì)算有功功率、無功功率、電壓諧波含量等參數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制策略決策單元是基于采集和分析的運(yùn)行參數(shù)，在電壓控制、電流控制、功率控制等模式中進(jìn)行選擇或組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)逆變器單元是微網(wǎng)逆變器內(nèi)的控制信號(hào)受電壓傳感器和電流傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)，并通過逆變器輸出電壓和電流的實(shí)際值與設(shè)定值之間的誤差進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，從而達(dá)到對(duì)逆變器輸出電壓和電流的精確控制。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)，其特征在于：所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與反饋單元是持續(xù)測(cè)量輸入電壓、電流，輸出電壓、電流、頻率、功率等參數(shù)，并通過上述參數(shù)與微網(wǎng)逆變器的正常運(yùn)行參數(shù)范圍進(jìn)行比較，得出對(duì)比參數(shù)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息是否處于正常值，所述反饋內(nèi)容包括逆變器將自身的運(yùn)行狀態(tài)信息，如電壓、電流、功率，反饋給控制系統(tǒng)或用戶。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)，其特征在于：所述故障診斷與保護(hù)單元是判斷是否存在異常，并通過建立信號(hào)動(dòng)態(tài)圖反饋于電網(wǎng)，當(dāng)檢測(cè)到輸入或輸出電流超過設(shè)定閾值時(shí)，迅速切斷電路，以防止過大電流損壞部件。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)，其特征在于：所述通信與協(xié)調(diào)單元是進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，包括電氣參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)和控制指令，根據(jù)微網(wǎng)逆變器發(fā)電特性優(yōu)化電能轉(zhuǎn)換輸出，與大電網(wǎng)同步，按需求和調(diào)度指令調(diào)整輸出，所述通信方式包括以太網(wǎng)通信、無線通信以及有線通信。

10.基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制方法，其特征在于：包括權(quán)利要求1至10任一所述的基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)，還包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制方法及系統(tǒng)，包括微網(wǎng)逆變器控制模塊和微網(wǎng)逆變器協(xié)調(diào)模塊：微網(wǎng)逆變器控制模塊包括電網(wǎng)逆變器系統(tǒng)單元、電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集單元、信號(hào)處理與分析單元、控制策略決策單元、驅(qū)動(dòng)逆變器單元；微網(wǎng)逆變器協(xié)調(diào)模塊包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與反饋單元、故障診斷與保護(hù)單元、通信與協(xié)調(diào)單元。本發(fā)明通過垂直分層控制的方法，能夠快速地實(shí)現(xiàn)兩種控制方式的轉(zhuǎn)換，保證切換中負(fù)載電壓突變減小，減弱設(shè)備的損害，同時(shí)提高了分布式發(fā)電微網(wǎng)逆變器控制的精確度，實(shí)現(xiàn)最大功率的均衡分配到負(fù)載的功能，防止電網(wǎng)發(fā)生功率分配不均衡，導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)輸電流不穩(wěn)定的現(xiàn)象發(fā)生。

技術(shù)研發(fā)人員：馮鴻亮,糜松,張玲麗,周文波,石興偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：無錫廣盈集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6