本技术涉及能源领域，并且更具体地，涉及一种用于微电网系统控制装置，控制方法和微电网系统。
背景技术：
1、微电网是指以分布式电源为主，利用储能和控制装置进行实时调节，实现微电网内部电力电量平衡的小型供电网络。微电网有并网和离网两种运行模式。并网模式是指在正常情况下，微电网与大电网并网运行，向大电网提供多余的电能或由大电网向本地负载供电并向电池充电。离网模式是指当检测到大电网故障或电能质量不满足要求时，微电网与大电网断开形成孤岛状态，由微电网内的分布式电源和储能电池向本地负荷供电。然而微电网系统在并网运行中，可能受到外部电网波动/故障等突发情况的影响，发生并离网运行模式的错误切换，并且频繁的误切会缩短并网点开关的寿命，提高微电网的运营成本。
2、因此，微电网系统中需要通过恰当的并离网切换技术来隔离外部电网的扰动，保障微电网系统的持续运行。
技术实现思路
1、本技术提供一种用于微电网系统的控制装置，控制方法和微电网系统，使得微电网面对不同的外网故障时，能够通过恰当的并离网切换技术，从而保障微电网的持续稳定。
2、第一方面，提供了一种用于微电网系统的控制装置，该微电网系统包括该控制装置，微电网母线，并网点开关和m个变流器，m≥1，该控制装置用于与该至少一个变流器和该并网点开关通信连接，该微电网母线用于通过该并网点开关连接外部电网。其中，该控制装置用于响应于第一时刻在并网点检测到的电气数据相对于参考值的波动的幅值大于或等于第一阈值，检测第二时刻的所述并网点的电气数据，所述第二时刻晚于所述第一时刻。该控制装置还用于响应于所述第二时刻在并网点检测到电气数据相对于参考值的波动的幅值小于第一阈值，且第三时刻工作于电压源模式的所述变流器的数量大于或等于第二阈值，控制该并网点开关分闸，并控制该m个变流器工作于电压源模式，该第三时刻晚于该第二时刻。该控制装置还用于响应于第二时刻在并网点检测到电气数据相对于参考值的波动的幅值小于第一阈值，且所述第三时刻工作于电压源模式的所述变流器的数量小于所述第二阈值，控制该并网点开关合闸，并控制该m个变流器工作于电流源模式。
3、应理解，在外部电网发生故障前，微电网系统是并联在外部电网上运行的，即该并网点开关是合闸状态，且该并网系统中的m个变流器均工作在电流源模式。
4、应理解，上述参考值是微电网系统并联在外部电网上正常运行时并网点处的电气数据，上述电气数据相对于参考值的波动的幅值即同一时刻(例如第一时刻)下并网点处的实际电气数据与参考值的差值。
5、应理解，在本技术实施例中，该m个变流器是具备电压源模式、电流源模式以及模式相互切换的电源设备，并且，该变流器能够自行检测其交流端的故障或异常，达到设置条件后自行从电流源模式切换到电压源模式。
6、应理解，该控制装置能够通过与m个变流器的通信连接确定该m个变流器的工作模式，并且，该控制装置能够通过通信连接控制并网点开关的分闸和合闸，以及m个变流器的工作模式。
7、应理解，该控制装置可以是集成的控制装置，或者，该控制装置包括多个不同功能的控制单元，本技术实施例对此不作限定。
8、应理解，并网点的电气数据包括并网点处的电流、电压或频率中的至少一项。
9、应理解，本技术实施例对该第一时刻与该第二时刻之间的间隔不作限定，示例性的，该第一时刻和该第二时刻之间的间隔为200毫秒(ms)。
10、应理解，本技术实施例对该第一时刻与该第三时刻之间的间隔不作限定，示例性的，该第一时刻和该第三时刻之间的间隔为300毫秒。
11、应理解，该控制装置控制该m个变流器工作于电压源模式能够理解为，该控制装置向m个变流器发送第一信号，或者，该控制装置向m个变流器中未切换至电压源模式的变流器发送第一信号，其中，该第一信号用于指示变流器工作于电压源模式。
12、基于上述方案，响应于该控制装置在第一时刻时检测到的并网点电气数据相对于参考值的波动的幅值大于或等于第一阈值，该控制装置检测第二时刻时并网点电气数据波动的幅值。进一步地，响应于第二时刻的并网点的电气数据相对于参考值的波动的幅值小于该第一阈值，且在第三时刻时微电网系统中工作于电压源模式的变流器的数量大于或等于第二阈值，该控制装置控制微电网离网运行，否则控制装置控制微电网维持并网运行。在本技术中，控制装置可以结合第二时刻并网点的电气数据相对于参考值的波动的幅值以及第三时刻工作于电压源模式的变流器的数量对外部电网的故障状态进行判断，从而提高对于外部电网故障检测的准确性，使得微电网面对不同的外网故障时，能够通过恰当的并离网切换技术保障微电网的持续稳定。
13、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该控制装置还用于响应于该第二时刻在该并网点检测到电气数据相对于参考值的波动的幅值大于或等于第一阈值，控制该并网点开关分闸，并控制该m个变流器工作于电压源模式。
14、基于上述方案，该控制装置可以响应于第二时刻并网点检测到电气数据波动的幅值大于或等于第一阈值，控制该并网点开关分闸，并控制该至少一个变流器工作于电压源模式，从而在外部电网的故障为非暂时性故障时，能够保证微网系统的正确离网。
15、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在该控制装置还用于响应于该第三时刻工作于电压源模式的该变流器的数量小于该第二阈值且大于或等于第三阈值，向该m个变流器中的至少一个变流器发送指示信号，该指示信号用于指示该至少一个变流器改变输出的电气数据，其中，该第三阈值小于该第二阈值。
16、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该控制装置还用于响应于该第三时刻工作于电压源模式的该变流器的数量小于该第三阈值，控制该并网点开关合闸，并控制该m个变流器工作于电流源模式。
17、应理解，在该至少一个变流器改变输出的电气数据后，该控制装置可以通过检测并网点的电气数据，确定微网系统是否离网。进一步地，响应于该微网系统工作于离网模式，该控制装置用于控制该并网点开关分闸，并控制该m个变流器工作于电压源模式；响应于该微网系统工作于并网模式，该控制装置用于控制该并网点开关合闸，并控制该m个变流器工作于电流源模式。
18、应理解，本技术实施例对控制装置发送的扰动信号的具体形式不作限定。
19、作为示例而非限定，该至少一个变流器改变输出的电压，若该控制装置检测到并网点开关的电压的波动超过门限值，则指示该并网点开关分闸，以及指示该至少一个变流器切换至电压源模式。
20、基于上述方案，控制装置能够响应于第二时刻在并网点检测到电气数据相对于参考值的波动的幅值小于第一阈值，且该第三时刻工作于电压源模式的该变流器的数量小于该第二阈值且大于或等于第三阈值，通过指令信号指示至少一个变流器改变输出的电气数据以进行微网的整体主动防孤岛保护，从而基于防孤岛保护的检测结果确定是否执行并离网切换，从而提高微网系统并离网切换的实时性和可靠性。
21、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该控制装置还用于响应于该第一时刻在该并网点检测到电气数据相对于参考值的波动的幅值大于或等于第四阈值，控制该并网点开关分闸，并控制该m个变流器工作于电压源模式，该第四阈值大于该第一阈值。
22、基于上述方案，在控制装置第一时刻在第一该并网点检测到电气数据相对于参考值的波动的幅值大于或等于第四阈值时，控制控制该并网点开关分闸，并控制该m个变流器工作于电压源模式，使得在外部网络发生严重故障时，控制微网系统可以快速切换离网模式。
23、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该控制装置用于在该第一时刻至该第二时刻之间持续检测该并网点的电气数据，和/或，在该第二时刻和该第三时刻之间持续检测该m个变流器的工作模式。
24、应理解，该控制装置在持续检测的任意时刻检测到并网点的电气数据波动的幅值大于或等于第四阈值，则控制装置控制该并网点开关分闸，并控制该m个变流器工作于电压源模式。
25、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该控制装置包括第一控制单元和第二控制单元，该第一控制单元用于和该并网点开关通信连接，该第二控制单元用于和该m个变流器通信连接，该第一控制单元用于检测该并网点的电气数据，该第二控制单元用于检测该m个变流器的工作模式。其中，该第一控制单元和该第二控制单元通信连接。
26、第二方面，提供了一种控制方法，该方法包括：响应于第一时刻在并网点检测到的电气数据相对于参考值的波动的幅值大于或等于第一阈值，检测第二时刻的该并网点的电气数据，该第二时刻晚于该第一时刻。该方法还包括响应于该第二时刻在并网点检测到电气数据相对于参考值的波动的幅值小于第一阈值，且第三时刻工作于电压源模式的该变流器的数量大于或等于第二阈值，控制该并网点开关分闸，并控制该m个变流器工作于电压源模式，该第三时刻晚于该第二时刻。该方法还包括响应于第二时刻在并网点检测到电气数据相对于参考值的波动的幅值小于第一阈值，且该第三时刻工作于电压源模式的该变流器的数量小于该第二阈值，控制该并网点开关合闸，并控制该m个变流器工作于电流源模式。其中，该m个变流器通过该并网点开关连接外部电网。
27、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该方法还包括：响应于该第二时刻在该并网点检测到电气数据相对于参考值的波动的幅值大于或等于第一阈值，控制该并网点开关分闸，并控制该m个变流器工作于电压源模式。
28、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该方法还包括：响应于该第三时刻工作于电压源模式的该变流器的数量小于该第二阈值且大于或等于第三阈值，向该m个变流器中的至少一个变流器发送指示信号，该指示信号用于指示该至少一个变流器改变输出的电气数据，其中，该第三阈值小于该第二阈值。
29、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该方法还包括：响应于该第三时刻工作于电压源模式的该变流器的数量小于该第三阈值，控制该并网点开关合闸，并控制该m个变流器工作于电流源模式。
30、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该方法还包括：响应于该第一时刻在该并网点检测到电气数据波动的幅值大于或等于第四阈值，控制该并网点开关分闸，并控制该m个变流器工作于电压源模式，该第四阈值大于该第一阈值。
31、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该方法还包括：响应于该第一时刻在该并网点检测到电气数据相对于参考值的波动的幅值大于或等于第四阈值，控制该并网点开关分闸，并控制该m个变流器工作于电压源模式，该第四阈值大于该第一阈值。
32、第三方面，提供了一种用于微电网系统的控制装置，该微电网系统包括该控制装置，微电网母线，并网点开关和m个变流器，m≥1，该控制装置用于与该至少一个变流器和该并网点开关通信连接，该微电网母线用于通过该并网点开关连接外部电网。其中，该控制装置用于响应于第一时刻在检测到该m个变流器中的至少一个变流器的工作模式发生变化，检测第二时刻的所述并网点的电气数据，所述第二时刻晚于所述第一时刻。该控制装置还用于响应于所述第二时刻在并网点检测到电气数据相对于参考值的波动的幅值小于第一阈值，且第三时刻工作于电压源模式的所述变流器的数量大于或等于第二阈值，控制该并网点开关分闸，并控制该m个变流器工作于电压源模式，该第三时刻晚于该第二时刻。该控制装置还用于响应于第二时刻在并网点检测到电气数据相对于参考值的波动的幅值小于第一阈值，且所述第三时刻工作于电压源模式的所述变流器的数量小于所述第二阈值，控制该并网点开关合闸，并控制该m个变流器工作于电流源模式。
33、第四方面，提供了一种控制方法，该方法包括：响应于第一时刻在检测到该m个变流器中的至少一个变流器的工作模式发生变化，检测第二时刻的该并网点的电气数据，该第二时刻晚于该第一时刻。该方法还包括响应于该第二时刻在并网点检测到电气数据相对于参考值的波动的幅值小于第一阈值，且第三时刻工作于电压源模式的该变流器的数量大于或等于第二阈值，控制该并网点开关分闸，并控制该m个变流器工作于电压源模式，该第三时刻晚于该第二时刻。该方法还包括响应于第二时刻在并网点检测到电气数据相对于参考值的波动的幅值小于第一阈值，且该第三时刻工作于电压源模式的该变流器的数量小于该第二阈值，控制该并网点开关合闸，并控制该m个变流器工作于电流源模式。其中，该m个变流器通过该并网点开关连接外部电网。
34、第五方面，提供了一种微电网系统，包括如第一方面或第一方面的任意实现方式所述的控制装置，微电网母线，并网点开关，m个变流器和至少一个负载，m≥1，该控制装置用于与该m个变流器以及该并网点开关通信连接，该微电网母线用于通过该并网点开关连接外部电网，其中，该控制装置用于响应于第一时刻在并网点检测到的电气数据相对于参考值的波动的幅值大于或等于第一阈值，检测第二时刻的所述并网点的电气数据，所述第二时刻晚于所述第一时刻。该控制装置还用于响应于所述第二时刻在并网点检测到电气数据相对于参考值的波动的幅值小于第一阈值，且第三时刻工作于电压源模式的所述变流器的数量大于或等于第二阈值，控制该并网点开关分闸，并控制该m个变流器工作于电压源模式，该第三时刻晚于该第二时刻。该控制装置还用于响应于第二时刻在并网点检测到电气数据相对于参考值的波动的幅值小于第一阈值，且所述第三时刻工作于电压源模式的所述变流器的数量小于所述第二阈值，控制该并网点开关合闸，并控制该m个变流器工作于电流源模式。
35、结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，该控制装置还用于响应于该第二时刻在该并网点检测到电气数据相对于参考值的波动的幅值大于或等于第一阈值，控制该并网点开关分闸，并控制该m个变流器工作于电压源模式。
36、应理解，关于第一方面的补充、解释和有益效果的说明，同样适用于如上第二方面至第五方面，为简洁不再赘述。
1.一种用于微电网系统的控制装置，其特征在于，所述微电网系统包括所述控制装置，微电网母线，并网点开关和m个变流器，m≥1，所述控制装置用于与所述m个变流器和所述并网点开关通信连接，所述微电网母线用于通过所述并网点开关连接外部电网，其中，所述控制装置用于：
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还用于：
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还用于：
4.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还用于：
5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还用于：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置用于：
7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述电气数据包括电流、电压、频率中的至少一项。
8.一种用于微电网系统的控制装置，其特征在于，所述微电网系统包括所述控制装置，微电网母线，并网点开关和m个变流器，m≥1，所述控制装置用于与所述m个变流器和所述并网点开关通信连接，所述微电网母线用于通过所述并网点开关连接外部电网，其中，所述控制装置用于：
9.一种控制方法，其特征在于，所述方法包括：
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
11.根据权利要求9或10所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
12.根据权利要求9或10所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
13.根据权利要求9至12中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
14.根据权利要求9至13中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
15.根据权利要求9至14中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述电气数据包括电流、电压、频率中的至少一项。
16.一种微电网系统，其特征在于，包括控制装置，微电网母线，并网点开关，m个变流器和至少一个负载，m≥1，所述控制装置用于与所述m个变流器以及所述并网点开关通信连接，所述微电网母线用于通过所述并网点开关连接外部电网，其中，所述控制装置用于：
17.根据权利要求16所述的微电网系统，其特征在于，所述控制装置还用于：
