CN104953619A - 一种变流器并网和离网的转换方法及发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种变流器并网和离网的转换方法及发电系统，通过N个变流器检测并判断电网是否掉电及发电系统上一时刻的工作状态，获得N个所述变流器此刻的不同工作状态；然后根据上述不同的工作状态，对N个所述变流器进行不同的控制，使其进行离网转换时先断开静态开关，再以公共母线电压作为输出的交流电压的同步参考值，使其交流接触器闭合，实现并联输出；当N个所述变流器进行并网转换时，以电网电压作为输出的交流电压的同步参考值，控制N个变流器的交流接触器及静态开关闭合，实现并联并网；进而实现了N个所述变流器并网和离网的转换控制，解决了现有技术缺少针对多台变流器进行的并网和离网转换方法的问题。

Description

一种变流器并网和离网的转换方法及发电系统

技术领域

本发明涉及发电系统技术领域，尤其涉及一种变流器并网和离网的转换方法及发电系统。

背景技术

现有技术中关于变流器进行并网和离网转换的方法大体分为两大类：

一类是并网运行时变流器工作在电流源模式，离网运行时变流器工作在电压源模式。当需要进行并离网转换时变流器会在电流源与电压源模式间切换，但是因为两种控制对象不同所以很难保证并离网切换过程中的电压质量。

另一类是基于下垂控制的并网和离网转换，变流器在并网和离网运行时都工作在电压源模式。因为是同一种运行模式所以能够较好的保证并离网切换过程中的电压质量。

然而目前针对变流器的基于下垂控制的并网和离网转换方法大多局限于单台变流器，缺少针对多台变流器进行的并网和离网转换方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种变流器并网和离网的转换方法及发电系统，以解决现有技术缺少针对多台变流器进行的并网和离网转换方法的问题。

一种变流器并网和离网的转换方法，应用于发电系统，所述发电系统包括：N个并联的变流器，以及与N个所述变流器及电网相连的静态开关；其中，N为正整数；所述变流器并网和离网的转换方法包括：

N个所述变流器检测并判断电网是否掉电，当检测所述电网掉电时，获得N个所述变流器需要进行离网转换，当检测所述电网未掉电时，获得N个所述变流器需要进行并网转换；

N个所述变流器检测并判断所述发电系统上一时刻的工作状态，获得N个所述变流器此刻的工作状态为：开机直接进入离网模式、由并网模式转换为离网模式、开机直接进入并网模式或者由离网模式转换为并网模式；

当N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入离网模式时，接收到运行指令后，未检测到公共母线电压的变流器将其输出的交流电压输出到所述公共母线电压，检测到所述公共母线电压的变流器将其输出的交流电压与所述公共母线电压同步之后，闭合自身的交流接触器；

当N个所述变流器此刻的工作状态为由并网模式转换为离网模式时，若N个所述变流器中至少有一个变流器检测到所述公共母线电压，则检测到所述公共母线电压的所述变流器将其输出的交流电压与所述公共母线电压同步之后，再闭合自身的交流接触器；

当N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入并网模式时，N个所述变流器先控制所述静态开关闭合，控制其输出的交流电压与电网电压同步之后，再闭合自身的交流接触器；

当N个所述变流器此刻的工作状态为由离网模式转换为并网模式时，若N个所述变流器中至少有一个变流器检测到所述公共母线电压，交流接触器闭合的所述变流器将其输出的交流电压与所述电网电压同步之后，再控制所述静态开关闭合，实现N个所述变流器的并网发电。

优选的，N个所述变流器检测并判断电网是否掉电，当检测所述电网掉电时，获得N个所述变流器需要进行离网转换，当检测所述电网未掉电时，获得N个所述变流器需要进行并网转换的步骤包括：

N个所述变流器检测并判断电网是否掉电；

若N个所述变流器判断电网掉电，则获得N个所述变流器需要进行离网转换，下发控制信号，断开连接电网的所述静态开关，置离网模式标识位为1；

若N个所述变流器判断电网未发生掉电，则获得N个所述变流器需要进行并网转换，置并网模式标识位为1。

优选的，N个所述变流器检测并判断所述发电系统上一时刻的工作状态，获得N个所述变流器此刻的工作状态为：开机直接进入离网模式、由并网模式转换为离网模式、开机直接进入并网模式或者由离网模式转换为并网模式的步骤包括：

判断需要进行离网转换时，检测并判断所述并网模式标识位是否为1；

若判断所述并网模式标识位为1，则获得N个所述变流器此刻的工作状态为由并网模式转换为离网模式；

若判断所述并网模式标识位不为1，则获得N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入离网模式；

判断所述需要进行并网转换时，检测并判断所述离网模式标识位是否为1；

若判断所述离网模式标识位为1，则获得所述N个所述变流器此刻的工作状态为由离网模式转换为并网模式；

若判断所述离网模式标识位不为1，则获得所述N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入并网模式。

优选的，当N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入离网模式时，接收到运行指令后，未检测到公共母线电压的变流器将其输出的交流电压输出到所述公共母线电压，检测到所述公共母线电压的变流器将其输出的交流电压与所述公共母线电压同步之后，闭合自身的交流接触器的步骤包括：

N个所述变流器检测并判断是否响应接收的所述运行指令；

当N个所述变流器检测并判断响应接收的所述运行指令时，N个所述变流器检测并判断是否存在公共母线电压；

未检测到公共母线电压的所述变流器执行主机工作模式，使其交流接触器正常闭合，输出交流电压到所述公共交流母线；

检测到公共母线电压的所述变流器执行从机工作模式，使其输出的交流电压与所述公共母线电压进行同步，并在同步完成之后，控制其交流接触器闭合，与作为主机的所述变流器并联。

优选的，当N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入离网模式时，还包括：若N个所述变流器未接收到所述运行指令，则N个所述变流器跳出当前流程，等待下一控制周期。

优选的，当N个所述变流器此刻的工作状态为由并网模式转换为离网模式时，若所述N个所述变流器中至少有一个变流器检测到所述公共母线电压，则检测到所述公共母线电压的所述变流器将其输出的交流电压与所述公共母线电压同步之后，再闭合自身的交流接触器的步骤包括：

N个所述变流器检测并判断自身的交流接触器是否闭合；

自身的交流接触器未闭合的所述变流器在接收到所述运行指令的情况下，响应所述运行指令，执行从机工作模式，使其输出的交流电压与所述公共母线电压进行同步，并在同步完成之后，控制自身的交流接触器闭合，与作为主机的所述变流器并联。

优选的，所述N个所述变流器检测并判断自身的交流接触器是否闭合的步骤之后还包括：自身的交流接触器闭合的所述变流器保持从机工作模式。

优选的，当N个所述变流器此刻的工作状态为由并网模式转换为离网模式时，还包括：若N个所述变流器均未检测到所述公共母线电压，则将所述并网标志位清零，N个所述变流器跳出当前流程，等待下一控制周期。

优选的，当所述N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入并网模式时，N个所述变流器先控制所述静态开关闭合，控制其输出的交流电压与电网电压同步之后，再闭合自身的交流接触器的步骤包括：

N个所述变流器下发控制信号，闭合所述静态开关，使N个所述变流器实现与电网的连接；

N个所述变流器接收运行指令；

N个所述变流器检测并判断是否响应所述运行指令；

N个所述变流器响应所述运行指令时，执行从机工作模式，使其输出的交流电压与所述电网电压进行同步，并在同步完成之后，控制其交流接触器闭合，使N个所述变流器实现并联并网发电。

优选的，N个所述变流器检测并判断是否响应所述运行指令的步骤之后还包括：N个所述变流器未响应所述运行指令时，则跳出当前流程，等待下一控制周期。

优选的，当N个所述变流器此刻的工作状态为由离网模式转换为并网模式时，若N个所述变流器中至少有一个变流器检测到所述公共母线电压，交流接触器闭合的所述变流器将其输出的交流电压与所述电网电压同步之后，再控制所述静态开关闭合，实现N个所述变流器的并网发电的步骤包括：

N个所述变流器检测并判断自身的交流接触器是否闭合；

交流接触器闭合的所述变流器执行从机工作模式，使其输出的交流电压与所述电网电压进行同步，并在同步完成之后，下发控制信号，闭合所述静态开关；

交流接触器未闭合的所述变流器接收运行指令；

交流接触器未闭合的所述变流器检测并判断是否响应所述运行指令；

当交流接触器未闭合的所述变流器响应所述运行指令时，执行从机工作模式，使其输出的交流电压与所述公共母线电压进行同步，并在同步完成之后将自身的交流接触器闭合，与作为主机的所述变流器并联，使其输出的交流电压与所述电网电压完成同步之后，所述变流器再下发控制信号，闭合所述静态开关。

优选的，在交流接触器未闭合的所述变流器检测并判断是否响应所述运行指令的步骤之后还包括：交流接触器未闭合的所述变流器未响应所述运行指令时，跳出当前流程，等待下一控制周期。

优选的，当N个所述变流器此刻的工作状态为由离网模式转换为并网模式时，还包括：若N个所述变流器均未检测到所述公共母线电压，将所述离网标志位清零，并跳出当前流程，等待下一控制周期。

一种发电系统，包括：

N个并联的变流器，与N个所述变流器及电网相连的静态开关；其中，N为正整数；

所述发电系统采用权利要求1至13任一所述的变流器并网和离网的转换方法实现对于N个所述变流器的并网和离网的转换。

本发明公开的变流器并网和离网的转换方法及发电系统，通过N个所述变流器检测并判断电网是否掉电，获得N个所述变流器需要进行并网转换或者离网转换；再检测并判断所述发电系统上一时刻的工作状态，获得N个所述变流器此刻的工作状态为：开机直接进入离网模式、由并网模式转换为离网模式、开机直接进入并网模式或者由离网模式转换为并网模式；然后根据上述不同的工作状态，对所述N个所述变流器进行不同的控制，使其进行离网转换时先断开静态开关，再以所述公共母线电压作为输出的交流电压的同步参考值，控制所述N个交流接触器闭合，实现并联输出；所述N个所述变流器进行并网转换时，以电网电压作为输出的交流电压的同步参考值，控制N个所述变流器的交流接触器及静态开关闭合，实现并联并网；进而实现了所述N个所述变流器并网和离网的转换控制，解决了现有技术缺少针对多台变流器进行的并网和离网转换方法的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的发电系统的结构示意图；

图2为本发明另一实施例公开的变流器并网和离网的转换方法流程图；

图3为本发明另一实施例公开的另一变流器并网和离网的转换方法流程图；

图4为本发明另一实施例公开的另一变流器并网和离网的转换方法的部分流程图；

图5为本发明另一实施例公开的另一变流器并网和离网的转换方法的部分流程图；

图6为本发明另一实施例公开的另一变流器并网和离网的转换方法的部分流程图；

图7为本发明另一实施例公开的另一变流器并网和离网的转换方法的部分流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种变流器并网和离网的转换方法，以解决现有技术缺少针对多台变流器进行的并网和离网转换方法的问题。

具体的，所述变流器并网和离网的转换方法，应用于如图1所示的发电系统，所述发电系统包括：

N个并联的变流器101，以及与N个变流器101及电网相连的静态开关102；其中，N为正整数；所述变流器并网和离网的转换方法如图2所示，包括：

S101、N个所述变流器检测并判断电网是否掉电，当检测所述电网掉电时，获得N个所述变流器需要进行离网转换，当检测所述电网未掉电时，获得N个所述变流器需要进行并网转换；

所述N个并联的变流器上电之后，需要得知需要进行的工作，具体的，可以包括：

N个所述变流器检测并判断电网是否掉电；

当N个所述变流器判断电网掉电时，获得所述N个所述变流器需要进行离网转换；

当N个所述变流器判断所述电网正常时，获得所述N个所述变流器需要进行并网转换。

S102、N个所述变流器检测并判断所述发电系统上一时刻的工作状态，获得N个所述变流器此刻的工作状态为：开机直接进入离网模式、由并网模式转换为离网模式、开机直接进入并网模式或者由离网模式转换为并网模式；

具体的，N个所述变流器对于此刻的工作状态的判断过程可以包括：

在N个所述变流器需要进行离网转换时，N个所述变流器检测并判断所述发电系统上一时刻的工作状态，获得N个所述变流器此刻的工作状态为：开机直接进入离网模式或者由并网模式转换为离网模式。

在所述N个所述变流器需要进行并网转换时，N个所述变流器检测并判断所述发电系统上一时刻的工作状态，获得N个所述变流器此刻的工作状态为：开机直接进入并网模式或者由离网模式转换为并网模式。

S103、当所述N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入离网模式时，接收到运行指令后，未检测到公共母线电压的变流器将其输出的交流电压输出到所述公共母线电压，检测到所述公共母线电压的变流器将其输出的交流电压与所述公共母线电压同步之后，闭合自身的交流接触器；

在具体的实际应用中，所述运行指令可以为就地操作产生的，也可以为远程监控后台下发的，此处不做具体限定。

检测到所述公共母线电压的变流器的交流接触器闭合之后，N个所述变流器完成当前流程，等待下一控制周期。如下一控制周期内，N个所述变流器由离网模式转换为并网模式，则可以使N个所述变流器输出的交流电压与电网电压同步之后，再控制所述静态开关闭合，实现N个所述变流器的并网发电，进而完成并网动作。

S104、当N个所述变流器此刻的工作状态为由并网模式转换为离网模式时，若N个所述变流器中至少有一个变流器检测到所述公共母线电压，则检测到所述公共母线电压的所述变流器将其输出的交流电压与所述公共母线电压同步之后，再闭合自身的交流接触器；

检测到所述公共母线电压的变流器的交流接触器闭合之后，N个所述变流器完成当前流程，等待下一控制周期。如下一控制周期内，N个所述变流器由离网模式转换为并网模式，则可以使N个所述变流器输出的交流电压与所述电网电压同步之后，再控制所述静态开关闭合，实现N个所述变流器的并网发电，进而完成并网动作。

S105、当N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入并网模式时，N个所述变流器先控制所述静态开关闭合，控制其输出的交流电压与电网电压同步之后，再闭合自身的交流接触器；

N个所述变流器的交流接触器闭合之后，N个所述变流器完成当前流程，等待下一控制周期。如下一控制周期内，N个所述变流器由并网模式转换为离网模式，则可通过控制所述静态开关断开，进而断开N个所述变流器与所述电网连接，完成离网动作。

S106、当N个所述变流器此刻的工作状态为由离网模式转换为并网模式时，若N个所述变流器中至少有一个变流器检测到所述公共母线电压，交流接触器闭合的所述变流器将其输出的交流电压与所述电网电压同步之后，再控制所述静态开关闭合，实现N个所述变流器的并网发电。

N个所述变流器控制所述静态开关闭合，实现N个所述变流器的并网发电之后，所述变流器完成当前流程，等待下一控制周期。如下一控制周期内，N个所述变流器由并网模式转换为离网模式，则可通过控制所述静态开关断开，进而断开N个所述变流器与所述电网连接，完成离网动作。

本发明公开的变流器并网和离网的转换方法，通过N个所述变流器检测并判断电网是否掉电，获得N个所述变流器需要进行并网转换或者离网转换；再检测并判断所述发电系统上一时刻的工作状态，获得N个所述变流器此刻的工作状态为：开机直接进入离网模式、由并网模式转换为离网模式、开机直接进入并网模式或者由离网模式转换为并网模式；然后根据上述不同的工作状态，对所述N个所述变流器进行不同的控制，使其进行离网转换时先断开静态开关，再以所述公共母线电压作为输出的交流电压的同步参考值，控制所述N个交流接触器闭合，实现并联输出；所述N个所述变流器进行并网转换时，以电网电压作为输出的交流电压的同步参考值，控制N个所述变流器的交流接触器及静态开关闭合，实现并联并网；进而实现了所述N个所述变流器并网和离网的转换控制，解决了现有技术缺少针对多台变流器进行的并网和离网转换方法的问题。

值得说明的是，本发明公开的变流器并网和离网的转换方法，采用基于下垂控制的上述方法实现多台变流器并联模式下的并离网无缝切换，其中，N为正整数，也即说明所述变流器并网和离网的转换方法可以有效应用于多台变流器并联模式下的并离网无缝切换，且兼顾适用于单台变流器的并离网无缝切换控制。同时，在多台变流器组成的并联系统中，可以任意选择参与并离网无缝切换的变流器的数目，具备较高的灵活性和自由度。且并离网模式切换完成后可以继续增加或减少并联系统中的变流器数目，达到扩容或者降容并联系统的目的。

优选的，如图3所示，步骤S101包括：

S111、N个所述变流器检测并判断电网是否掉电；

S112、若N个所述变流器判断电网掉电，则获得N个所述变流器需要进行离网转换，下发控制信号，断开连接电网的所述静态开关，置离网模式标识位为1；

S113、若N个所述变流器判断电网未发生掉电，则获得N个所述变流器需要进行并网转换，置并网模式标识位为1。

优选的，如图3所示，步骤S102包括：

判断所述N个所述变流器需要进行离网转换时，紧接着步骤S112，执行步骤S201、检测并判断所述并网模式标识位是否为1；

S202、若判断所述并网模式标识位为1，则获得N个所述变流器此刻的工作状态为由并网模式转换为离网模式；

S203、若判断所述并网模式标识位不为1，则获得N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入离网模式；

判断所述N个所述变流器需要进行并网转换时，紧接着步骤S113，执行步骤S204、检测并判断所述离网模式标识位是否为1；

S205、若判断所述离网模式标识位为1，则获得N个所述变流器此刻的工作状态为由离网模式转换为并网模式，也即离网状态下的电网电压恢复。

S206、若判断所述离网模式标识位不为1，则获得N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入并网模式。

优选的，如图4所示，步骤S103包括：

S301、N个所述变流器检测并判断所述是否响应下发的运行指令；

S302、当所述变流器检测并判断时响应下发的所述运行指令，N个所述变流器检测并判断是否存在公共母线电压；

S303、未检测到公共母线电压的所述变流器执行主机工作模式，使其交流接触器正常闭合，输出交流电压到所述公共交流母线；

S304、检测到公共母线电压的所述变流器执行从机工作模式，使其输出的交流电压与所述公共母线电压进行同步；

S305、判断检测到公共母线电压的所述变流器输出的交流电压是否与所述公共母线电压同步；

S306、判断检测到公共母线电压的所述变流器输出的交流电压与所述公共母线电压同步之后，控制作为从机的所述变流器的交流接触器闭合，与作为主机的所述变流器并联。

优选的，如图4所示，步骤S103中当N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入离网模式时，还包括：

S307、若所述变流器未接收到所述运行指令，则N个所述变流器跳出当前流程，等待下一控制周期。

优选的，如图5所示，步骤S104包括：

S401、N个所述变流器检测并判断自身的交流接触器是否闭合；

S402、自身的交流接触器未闭合的所述变流器在接收到所述运行指令的情况下，响应所述运行指令，执行从机工作模式，使其输出的交流电压与所述公共母线电压进行同步；

N个所述变流器在未接收到运行指令的情况下，N个所述变流器跳出当前流程，等待下一控制周期。

S403、交流接触器未闭合的所述变流器判断其输出的交流电压是否与所述公共母线电压同步；

S404、交流接触器未闭合的所述变流器判断其输出的交流电压与所述公共母线电压同步之后，控制自身的交流接触器闭合，与作为主机的所述变流器并联。

优选的，如图5所示，步骤S104中所述N个所述变流器检测并判断自身的交流接触器是否闭合的步骤之后还包括：

S405、自身的交流接触器闭合的所述变流器保持从机工作模式。

优选的，如图5所示，步骤S104中还包括：

S406、若N个所述变流器均未检测到所述公共母线电压，则将所述并网标志位清零，N个所述变流器跳出当前流程，等待下一控制周期。

由图4和图5可以得到离网状态时：

N个所述变流器初始上电后如果检测外部电网一直处于失电状态，此时首先响应所述运行指令的变流器会正常工作输出交流电压，建立母线电压；后面再响应所述运行指令的变流器会执行从机模式，除交流接触器以外的其它接触器会正常动作，交流接触器内部会建立三相交流电压，与交流母线电压进行同步，同步结束后闭合交流接触器，完成同步过程。

N个所述变流器初始上电后如果检测外部电网先是经历正常时段然后电网失电，在整个电网正常过程中所有变流器均没有接收所述运行指令，电网失电后首先响应所述运行指令的变流器会正常工作输出交流电压，正常建立母线电压；后面再响应所述运行指令的变流器会执行从机模式，除交流接触器以外的其它接触器会正常动作，交流接触器内部会建立三相交流电压，与交流母线电压进行同步，同步结束后闭合交流接触器，完成同步过程。

N个所述变流器初始上电后如果检测外部电网先是经历正常时段然后电网失电，且在电网正常时段内至少一台变流器已经响应所述运行指令完成与电网同步过程，在电网失电后接收所述运行指令的变流器检测自己的交流接触器没有闭合时，会执行从机模式，交流接触器内部会建立三相交流电压，与交流母线电压进行同步，同步结束后闭合交流接触器，完成同步过程。

优选的，如图6所示，步骤S105包括：

S501、N个所述变流器下发控制信号，闭合所述静态开关，使N个所述变流器实现与电网的连接；

S502、N个所述变流器接收运行指令；

S503、N个所述变流器检测并判断是否响应所述运行指令；

S504、N个所述变流器响应所述运行指令时，执行从机工作模式，使其输出的交流电压与所述电网电压进行同步；

S505、N个所述变流器判断其输出的交流电压是否与所述电网电压同步；

S506、N个所述变流器判断其输出的交流电压与所述电网电压同步之后，控制自身的交流接触器闭合，使N个所述变流器实现并联并网发电。

优选的，如图6所示，步骤S503之后还包括：

S507、所述变流器判断所述N个所述变流器未响应所述运行指令时，控制所述N个所述变流器跳出当前流程，等待下一控制周期。

优选的，如图7所示，步骤S106包括：

S601、N个所述变流器检测并判断自身的交流接触器是否闭合；

S602、交流接触器闭合的所述变流器执行从机工作模式，使其输出的交流电压与所述电网电压进行同步；

S603、交流接触器闭合的所述变流器判断其输出的交流电压是否与所述电网电压同步；

S604、交流接触器闭合的所述变流器判断其输出的交流电压与所述电网电压同步之后，下发控制信号，闭合所述静态开关；

S605、判断交流接触器未闭合的所述变流器是否接收运行指令；

S606、交流接触器未闭合的所述变流器检测并判断是否响应所述运行指令；

S607、当交流接触器未闭合的所述变流器响应所述运行指令时，执行从机工作模式，使其输出的交流电压与所述公共母线电压进行同步；

S608、交流接触器未闭合的所述变流器判断其输出的交流电压是否与所述公共母线电压同步；

S609、交流接触器未闭合的所述变流器判断其输出的交流电压与所述公共母线电压同步之后，将自身的交流接触器闭合，与作为主机的所述变流器并联，再执行步骤S602至S604。

优选的，如图7所示，步骤S606之后还包括：

S610、交流接触器未闭合的所述变流器未响应所述运行指令时，跳出当前流程，等待下一控制周期。

优选的，如图7所示，步骤S106还包括：

S611、若N个所述变流器均未检测到所述公共母线电压，将所述离网标志位清零，并跳出当前流程，等待下一控制周期。

由图6和图7可以得到N个所述变流器并网状态时：

N个所述变流器初始上电后如果检测外部电网一直处于正常状态，此时会自动闭合连接电网的静态开关。后面接收所述运行指令的变流器会全部执行从机工作模式，除交流接触器以外的其它接触器会正常动作，交流接触器内部会建立三相交流电压，与电网电压进行同步，同步结束后闭合交流接触器，完成同步过程。

N个所述变流器初始上电后如果检测外部电网先是经历电网失电阶段然后转为正常，且在整个电网失电过程中所有变流器都没有响应所述运行指令，此时会自动闭合连接电网的静态开关。后面接收所述运行指令的变流器会全部执行从机工作模式，除交流接触器以外的其它接触器会正常动作，交流接触器内部会建立三相交流电压，与电网电压进行同步，同步结束后闭合交流接触器，完成同步过程。

N个所述变流器初始上电后如果检测外部电网先是经历电网失电阶段然后转为正常，且在电网电压失电过程中至少一台变流器响应运行指令建立交流母线电压。电网电压正常后接收所述运行指令的变流器全部执行从机工作模式，当检测一些所述变流器的交流接触器闭合后，所述变流器将执行与所述电网电压的同步过程，同步结束后闭合静态开关。当所述变流器检测另外的所述变流器的交流接触器没有闭合时，首先控制所述变流器执行与交流母线电压的同步过程，同步结束后，闭合交流接触器，然后再进行与电网电压的同步过程。

本发明另一实施例还提供了一种发电系统，如图1所示，包括：

N个并联的变流器101，以及与N个变流器101及电网相连的静态开关102；其中，N为正整数；

所述发电系统采用上述任一所述的变流器并网和离网的转换方法实现对于N个所述变流器的并网和离网的转换。

图1所示的发电系统中，多台储能的变流器101采用上述任一所述的变流器并网和离网的转换方法实现并离网无缝切换。多台变流器101并联后经过公共的静态开关102连接到电网。每台变流器101需要采集的交流电压包括Uab、Ubc、Uout和Ug。

其中，Uab和Ubc为变流器101的交流接触器内部的电压信号，作为电压控制的反馈信号；

Uout为变流器101的交流接触器外部的电压采样信号，主要作用是在离网状态下充当同步参考电压信号，从机根据采样的Uout进行同步过程。

Ug为电网电压，主要作用是在并网模式下充当从机的同步参考电压信号。开始运行前首先把需要运行的变流器交流断路器闭合，然后上电按照上述任一所述的变流器并网和离网的转换方法实现对于N个所述变流器的并网和离网的转换。

具体的工作原理与上述实施例相同，此处不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种变流器并网和离网的转换方法，其特征在于，应用于发电系统，所述发电系统包括：N个并联的变流器，以及与N个所述变流器及电网相连的静态开关；其中，N为正整数；所述变流器并网和离网的转换方法包括：

N个所述变流器检测并判断电网是否掉电，当检测所述电网掉电时，获得N个所述变流器需要进行离网转换，当检测所述电网未掉电时，获得N个所述变流器需要进行并网转换；

N个所述变流器检测并判断所述发电系统上一时刻的工作状态，获得N个所述变流器此刻的工作状态为：开机直接进入离网模式、由并网模式转换为离网模式、开机直接进入并网模式或者由离网模式转换为并网模式；

当N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入离网模式时，接收到运行指令后，未检测到公共母线电压的变流器将其输出的交流电压输出到所述公共母线电压，检测到所述公共母线电压的变流器将其输出的交流电压与所述公共母线电压同步之后，闭合自身的交流接触器；

当N个所述变流器此刻的工作状态为由并网模式转换为离网模式时，若N个所述变流器中至少有一个变流器检测到所述公共母线电压，则检测到所述公共母线电压的所述变流器将其输出的交流电压与所述公共母线电压同步之后，再闭合自身的交流接触器；

当N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入并网模式时，N个所述变流器先控制所述静态开关闭合，控制其输出的交流电压与电网电压同步之后，再闭合自身的交流接触器；

当N个所述变流器此刻的工作状态为由离网模式转换为并网模式时，若N个所述变流器中至少有一个变流器检测到所述公共母线电压，交流接触器闭合的所述变流器将其输出的交流电压与所述电网电压同步之后，再控制所述静态开关闭合，实现N个所述变流器的并网发电。

2.根据权利要求1所述的变流器并网和离网的转换方法，其特征在于，N个所述变流器检测并判断电网是否掉电，当检测所述电网掉电时，获得N个所述变流器需要进行离网转换，当检测所述电网未掉电时，获得N个所述变流器需要进行并网转换的步骤包括：

N个所述变流器检测并判断电网是否掉电；

若N个所述变流器判断电网掉电，则获得N个所述变流器需要进行离网转换，下发控制信号，断开连接电网的所述静态开关，置离网模式标识位为1；

若N个所述变流器判断电网未发生掉电，则获得N个所述变流器需要进行并网转换，置并网模式标识位为1。

3.根据权利要求2所述的变流器并网和离网的转换方法，其特征在于，N个所述变流器检测并判断所述发电系统上一时刻的工作状态，获得N个所述变流器此刻的工作状态为：开机直接进入离网模式、由并网模式转换为离网模式、开机直接进入并网模式或者由离网模式转换为并网模式的步骤包括：

判断需要进行离网转换时，检测并判断所述并网模式标识位是否为1；

若判断所述并网模式标识位为1，则获得N个所述变流器此刻的工作状态为由并网模式转换为离网模式；

若判断所述并网模式标识位不为1，则获得N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入离网模式；

判断所述需要进行并网转换时，检测并判断所述离网模式标识位是否为1；

若判断所述离网模式标识位为1，则获得所述N个所述变流器此刻的工作状态为由离网模式转换为并网模式；

若判断所述离网模式标识位不为1，则获得所述N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入并网模式。

4.根据权利要求1所述的变流器并网和离网的转换方法，其特征在于，当N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入离网模式时，接收到运行指令后，未检测到公共母线电压的变流器将其输出的交流电压输出到所述公共母线电压，检测到所述公共母线电压的变流器将其输出的交流电压与所述公共母线电压同步之后，闭合自身的交流接触器的步骤包括：

N个所述变流器检测并判断是否响应接收的所述运行指令；

当N个所述变流器检测并判断响应接收的所述运行指令时，N个所述变流器检测并判断是否存在公共母线电压；

未检测到公共母线电压的所述变流器执行主机工作模式，使其交流接触器正常闭合，输出交流电压到所述公共交流母线；

检测到公共母线电压的所述变流器执行从机工作模式，使其输出的交流电压与所述公共母线电压进行同步，并在同步完成之后，控制其交流接触器闭合，与作为主机的所述变流器并联。

5.根据权利要求4所述的变流器并网和离网的转换方法，其特征在于，当N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入离网模式时，还包括：若N个所述变流器未接收到所述运行指令，则N个所述变流器跳出当前流程，等待下一控制周期。

6.根据权利要求1所述的变流器并网和离网的转换方法，其特征在于，当N个所述变流器此刻的工作状态为由并网模式转换为离网模式时，若所述N个所述变流器中至少有一个变流器检测到所述公共母线电压，则检测到所述公共母线电压的所述变流器将其输出的交流电压与所述公共母线电压同步之后，再闭合自身的交流接触器的步骤包括：

N个所述变流器检测并判断自身的交流接触器是否闭合；

自身的交流接触器未闭合的所述变流器在接收到所述运行指令的情况下，响应所述运行指令，执行从机工作模式，使其输出的交流电压与所述公共母线电压进行同步，并在同步完成之后，控制自身的交流接触器闭合，与作为主机的所述变流器并联。

7.根据权利要求6所述的变流器并网和离网的转换方法，其特征在于，所述N个所述变流器检测并判断自身的交流接触器是否闭合的步骤之后还包括：自身的交流接触器闭合的所述变流器保持从机工作模式。

8.根据权利要求6所述的变流器并网和离网的转换方法，其特征在于，当N个所述变流器此刻的工作状态为由并网模式转换为离网模式时，还包括：若N个所述变流器均未检测到所述公共母线电压，则将所述并网标志位清零，N个所述变流器跳出当前流程，等待下一控制周期。

9.根据权利要求1所述的变流器并网和离网的转换方法，其特征在于，当所述N个所述变流器此刻的工作状态为开机直接进入并网模式时，N个所述变流器先控制所述静态开关闭合，控制其输出的交流电压与电网电压同步之后，再闭合自身的交流接触器的步骤包括：

N个所述变流器下发控制信号，闭合所述静态开关，使N个所述变流器实现与电网的连接；

N个所述变流器接收运行指令；

N个所述变流器检测并判断是否响应所述运行指令；

N个所述变流器响应所述运行指令时，执行从机工作模式，使其输出的交流电压与所述电网电压进行同步，并在同步完成之后，控制其交流接触器闭合，使N个所述变流器实现并联并网发电。

10.根据权利要求9所述的变流器并网和离网的转换方法，其特征在于，N个所述变流器检测并判断是否响应所述运行指令的步骤之后还包括：N个所述变流器未响应所述运行指令时，则跳出当前流程，等待下一控制周期。

11.根据权利要求1所述的变流器并网和离网的转换方法，其特征在于，当N个所述变流器此刻的工作状态为由离网模式转换为并网模式时，若N个所述变流器中至少有一个变流器检测到所述公共母线电压，交流接触器闭合的所述变流器将其输出的交流电压与所述电网电压同步之后，再控制所述静态开关闭合，实现N个所述变流器的并网发电的步骤包括：

N个所述变流器检测并判断自身的交流接触器是否闭合；

交流接触器闭合的所述变流器执行从机工作模式，使其输出的交流电压与所述电网电压进行同步，并在同步完成之后，下发控制信号，闭合所述静态开关；

交流接触器未闭合的所述变流器接收运行指令；

交流接触器未闭合的所述变流器检测并判断是否响应所述运行指令；

当交流接触器未闭合的所述变流器响应所述运行指令时，执行从机工作模式，使其输出的交流电压与所述公共母线电压进行同步，并在同步完成之后将自身的交流接触器闭合，与作为主机的所述变流器并联，使其输出的交流电压与所述电网电压完成同步之后，所述变流器再下发控制信号，闭合所述静态开关。

12.根据权利要求11所述的变流器并网和离网的转换方法，其特征在于，在交流接触器未闭合的所述变流器检测并判断是否响应所述运行指令的步骤之后还包括：交流接触器未闭合的所述变流器未响应所述运行指令时，跳出当前流程，等待下一控制周期。

13.根据权利要求11所述的变流器并网和离网的转换方法，其特征在于，当N个所述变流器此刻的工作状态为由离网模式转换为并网模式时，还包括：若N个所述变流器均未检测到所述公共母线电压，将所述离网标志位清零，并跳出当前流程，等待下一控制周期。

14.一种发电系统，其特征在于，包括：

N个并联的变流器，与N个所述变流器及电网相连的静态开关；其中，N为正整数；

所述发电系统采用权利要求1至13任一所述的变流器并网和离网的转换方法实现对于N个所述变流器的并网和离网的转换。