06 储能双向逆变器(PCS)重要功能实验介绍.pdf-solarbe文库

资源描述：

PCS 重要功能实验介绍一、并离网切换控制（ 1）主动离网并网转离网无缝切换，当电网出现故障时，储能系统能够快速识别并迅速切换到离网运行模式，切换的时间应足够短，最大限度地减少电网故障对供电系统内负荷和电源的影响。项目采用频率检测和幅值检测相结合的方法综合判断和快速检测电网故障，实现这种切换过程的平滑、无冲击。切换过程如图 1 所示。 A相电压 A相电流图 1 并网转离网主动方式切换波形图（ 2）被动离网并网转离网有缝切换，被动离网无缝切换控制策略 PCS 处于并网状态时，通过检测并网点 Vm 电压，当电压连续 N 个采样点发生电压跌落或者上升超过阈值时，即认为主网与微网断开或者主网故障， PCS 自动切换到离网控制模式，同时，发出开出分闸接点跳开主网开关实现被动离网。图 2 并网转离网被动方式切换波形图二、同期并网切换控制（ 1）被动同期并网控制，采用保护装置并网合闸的方式储能变流器从离网到并网的切换过程中，实现控制模式从电压 /频率（ V/f）控制模式切换到恒功率控制模式。并网前储能变流器必须首先通过锁相环跟踪控制，使变流器输出电压在幅值、频率和相位上都与电网电压匹配。否则，并网开关闭合时存在较大的电压差，从而导致并网冲击电流过大，对变流器的安全造成威胁。切换过程如图 3 所示，采用同期保护装置并网合闸， PCS 收到同期并网干接点后，通过通讯接收保护装置发来的电网侧电压与频率，调节电压频率，保护装置实时判断，当满足合闸条件后立即合闸， PCS 判断后进入待机状态。图 3 离网转并网切换波形图（ 2）自动同期并网控制，采用 PCS 自动判断同期点的方式该模式下不使用同期保护装置， PCS 检测电网侧电压，当接收监控系统发来同期命令后，开始跟踪电网侧电网相位，当完成相位跟踪后，立即开出并网合闸命令，由相应的执行开关合闸完成自动同期并网。图 4 自动同期控制过程二、离网带非线性负荷与消谐处理当 PCS 带较大非线性负荷时，作为微网主电源时，采用 V/f 控制，输出电压会产生严重畸变，如图 4，当微网不控制整流用电设备情况下， PCS 输出电压电流波形。图 4 离网非线性负荷， PCS 输出电压波形。图 5 采用谐波抑制方法离网非线性负荷 PCS 输出电压波形三、离网投切负荷图 6 离网控制投入电容负荷波形图 7 离网带载时，投切电抗器负荷波形四、离网黑启动控制图 8 冲击性负荷（ 7.5kW 电机）黑启动图 9 冲击性及 20kW 阻性负荷黑启动注绿色 DC 输出直流电压波形，紫色 PCS 输出电压图 10 切除负荷（ 7.5kW 电机及 20kW 电阻）（绿色 DC 输出直流电压波形，紫色 PCS 输出电压）五、多机并联试验图 11表示两台 50kWPCS，一台 100kWPCS 并联运行，投入 36kW 可调 RLC 负载。此时三台 PCS 功率分别为 A 台 10.6kW， B 台 10.4kW， C 台 15kW。运行工况为交流母线电压 220V，频率 49.85Hz。首先 C 台切出， A， B 两台功率立即增大均分；其后 C 台投入后， A， B 两台功率减小，三台功率均分稳定运行。电压波形 C台电流 B台电流 A台电流图 11 三台 pcs 并联运行，其中一台 pcs 切出和投入试验波形图 12 表示 A、 B、 C 三台带 36kW 电阻负荷并联运行，投入电动机负荷，冲击电流较小，电压波动低，且三台 PCS 实现了冲击性负荷投入时的功率均分和平稳运行。电压波形 C台电流 B台电流 A台电流图 12 A， B、 C 三台带电阻并联运行，启动电动机