本技術涉及電力電子領域，尤其涉及一種供電系統、供電系統離網切并網控制方法和逆變器。

背景技術：

1、隨著光儲發(fā)電行業(yè)的發(fā)展，家庭綠電解決方案逐步趨于完善，為保障用戶重要負載的供電連續(xù)性和可靠性，光儲逆變器一般都具備并離網、并機功能。供電系統架構上主要分為兩種，一種是光儲一體機，有獨立的并網端口和離網端口；另一種是分體的光儲逆變器與并離網切換設備組成備電系統。然而，對于從離網到并網的切換，上述兩種供電系統都存在光儲逆變器輸出電壓與電網電壓同步、并離網切換過程負載供電連續(xù)性、并網滿足電網標準要求的問題需要解決。

技術實現思路

1、本技術提供了一種供電系統、供電系統離網切并網控制方法和逆變器，可避免由于電網電壓和逆變端口電壓差值過大而產生大電流沖擊以及解決環(huán)流問題，同時提高了在離網切并網過程中對備電負載的供電連續(xù)性。

2、第一方面，本技術提供了一種供電系統，供電系統包括逆變器和并離網控制器，逆變器的直流端用于連接直流電源，逆變器的交流端連接并離網控制器的逆變端口。并離網控制器包括繼電器和控制芯片，并離網控制器的備電端口用于連接備電負載，并離網控制器的電網端口用于連接電網，其中，備電端口與逆變端口相連，并離網控制器的逆變端口和電網端口之間通過繼電器連接。逆變器用于，在處于電壓源控制模式且繼電器斷開時給備電負載供電。逆變器還用于，接收電網電壓信息，并根據電網電壓信息調整輸出電壓幅值和輸出電壓頻率?？刂菩酒糜冢谀孀兤鞯妮敵鲭妷悍蹬c電網電壓幅值的差值、逆變器的輸出電壓頻率與電網電壓頻率的差值以及逆變器的輸出電壓相位與電網電壓相位的差值均小于設定閾值時，控制繼電器閉合，同時通過硬件信號線向逆變器輸出高電平信號或低電平信號，使得逆變器切換為電流源控制模式，逆變器或電網用于共同給備電負載供電。

3、在本實施方式中，并離網控制器中的控制芯片基于逆變器的輸出電壓和電網電壓之間的幅值差值、頻率差值以及相位差值等確定是否從離網切換至并網，從而避免由于電網電壓和逆變端口電壓差值過大而產生大電流沖擊，同時解決逆變器并機時離網切并網的環(huán)流問題，提高設備安全性。此外，在閉合繼電器時通過硬件信號線向逆變器輸出高電平信號或低電平信號，硬件信號線的傳輸時延在1ms以內，極大提升了高電平信號或低電平信號傳輸速度，使得逆變器快速切換為電流源控制模式并給備電負載供電，提高了在離網切并網過程中對備電負載的供電連續(xù)性。

4、在一種可能的實施方式中，控制芯片用于，在繼電器斷開、電網電壓幅值達到設定電壓區(qū)間，向逆變器發(fā)送電網電壓信息。逆變器收到電網電壓信息后，切換虛擬同步發(fā)電機控制模式，根據電網電壓信息調整輸出電壓幅值和輸出電壓頻率。并離網控制器通過控制芯片基于逆變器的輸出電壓和電網電壓之間的幅值差值、頻率差值以及相位差值等確定是否從離網切換至并網，避免由于電網電壓和逆變端口電壓差值過大而產生大電流沖擊。

5、在一種可能的實施方式中，控制芯片用于，在繼電器斷開、電網電壓幅值達到設定電壓區(qū)間、電網電壓頻率達到設定頻率區(qū)間并保持設定時間間隔后，向逆變器發(fā)送電網電壓信息。這里，通過提高對是否滿足并網條件判斷的準確性，避免在電網不穩(wěn)定工況下并網。

6、在一種可能的實施方式中，繼電器包括串聯的第一繼電器和第二繼電器，第一繼電器連接逆變端口，第二繼電器連接電網端口，第二繼電器的可允許最大沖擊電流大于第一繼電器的可允許最大沖擊電流。并離網控制器中的繼電器未全部采用抗沖擊電流能力大的繼電器，節(jié)約設備成本。

7、在一種可能的實施方式中，控制芯片還用于，在逆變器接收電網電壓信息后，控制第一繼電器閉合?？刂菩酒€用于，在逆變器的輸出電壓幅值與電網電壓幅值的差值、逆變器的輸出電壓頻率與電網電壓頻率的差值以及逆變器的輸出電壓相位與電網電壓相位的差值均小于設定閾值時，控制第二繼電器閉合。兩個繼電器不同時閉合，可以保護抗沖擊電流能力較小的繼電器。

8、在一種可能的實施方式中，供電系統包括多個逆變器，且多個逆變器的交流端并聯后通過并網點連接并離網控制器的逆變端口?？刂菩酒€用于，在并網點電壓幅值與電網電壓幅值的差值、并網點電壓頻率與電網電壓頻率的差值以及并網點電壓相位與電網電壓相位的差值均小于設定閾值時，控制繼電器閉合，同時通過硬件信號線向逆變器輸出高電平信號或低電平信號，使得多個逆變器切換為電流源控制模式，多個逆變器或電網用于共同給備電負載供電。通過基于并網點電壓和電網電壓之間的幅值差值、頻率差值以及相位差值等確定是否從離網切換至并網，從而避免由于電網電壓和逆變端口電壓差值過大而產生大電流沖擊，同時解決逆變器離網切并網的環(huán)流問題，提高設備安全性。

9、在一種可能的實施方式中，并離網控制器的非備電端口用于連接非備電負載，非備電端口與電網端口相連。逆變器還用于，切換為電流源控制模式后，逆變器或電網用于共同給備電負載和非備電負載供電。

10、第二方面，本技術提供了一種供電系統離網切并網控制方法，該方法包括在繼電器斷開且電網電壓幅值達到設定電壓區(qū)間時，向逆變器發(fā)送電網電壓信息，使得逆變器根據電網電壓信息調整輸出電壓幅值和輸出電壓頻率。在逆變器的輸出電壓幅值與電網電壓幅值的差值、逆變器的輸出電壓頻率與電網電壓頻率的差值以及逆變器的輸出電壓相位與電網電壓相位的差值均小于設定閾值時，控制繼電器閉合，同時通過硬件信號線向逆變器輸出高電平信號或低電平信號，使得逆變器切換為電流源控制模式。其中，逆變器的直流端用于連接直流電源，逆變器的交流端與電網之間通過繼電器連接。

11、在本實施方式中，通過基于逆變器的輸出電壓和電網電壓之間的幅值差值、頻率差值以及相位差值等確定是否從離網切換至并網，從而避免由于電網電壓和逆變端口電壓差值過大而產生大電流沖擊，同時解決逆變器并機時離網切并網的環(huán)流問題，提高設備安全性。此外，在閉合繼電器時通過硬件信號線向逆變器輸出高電平信號或低電平信號，硬件信號線的傳輸時延在1ms以內，極大提升并網信號傳輸速度，使得逆變器快速切換為電流源控制模式并給備電負載供電，提高了對備電負載的供電連續(xù)性。

12、在一種可能的實施方式中，在繼電器斷開且電網電壓幅值達到設定電壓區(qū)間時，向逆變器發(fā)送電網電壓信息，包括在繼電器斷開、電網電壓幅值達到設定電壓區(qū)間、電網電壓頻率達到設定頻率區(qū)間并保持設定時間間隔后，向逆變器發(fā)送電網電壓信息。這里，通過提高對是否滿足并網條件判斷的準確性，避免在電網不穩(wěn)定工況下并網。

13、在一種可能的實施方式中，繼電器包括串聯的第一繼電器和第二繼電器，所述第二繼電器的可允許最大沖擊電流大于所述第一繼電器的可允許最大沖擊電流，方法包括在第一繼電器和第二繼電器斷開，且電網電壓幅值達到設定電壓區(qū)間時，向逆變器發(fā)送電網電壓信息。并離網控制器中的繼電器未全部采用抗沖擊電流能力大的繼電器，節(jié)約設備成本。

14、在一種可能的實施方式中，方法包括在逆變器接收電網電壓信息后，控制第一繼電器閉合。在逆變器的輸出電壓幅值與電網電壓幅值的差值、逆變器的輸出電壓頻率與電網電壓頻率的差值以及逆變器的輸出電壓相位與電網電壓相位的差值均小于設定閾值時，控制第二繼電器閉合。兩個繼電器不同時閉合，可以保護抗沖擊電流能力較小的繼電器。

15、第三方面，本技術提供了一種逆變器，該逆變器包括逆變電路、并網繼電器和離網繼電器，逆變器的直流端用于連接直流電源，逆變器的并網端口與電網連接，逆變器的離網端口用于連接備電負載，逆變電路的輸出端與并網端口通過并網繼電器連接，逆變電路的輸出端與離網端口通過離網繼電器連接。逆變器用于，在處于電壓源控制模式且離網繼電器閉合、并網繼電器斷開時給備電負載供電。逆變器還用于，根據電網電壓信息調整離網端口的輸出電壓幅值和輸出電壓頻率。逆變器還用于，在離網端口的輸出電壓幅值與電網電壓幅值的差值、離網端口的輸出電壓頻率與電網電壓頻率的差值以及離網端口的輸出電壓相位與電網電壓相位的差值均小于設定閾值時，控制并網繼電器閉合，同時切換為電流源控制模式，逆變器或電網用于共同給備電負載供電。

16、在本實施方式中，通過基于離網端口的輸出電壓和電網電壓之間的幅值差值、頻率差值以及相位差值等確定是否從離網切換至并網，從而避免由于電網電壓和離網端口的輸出電壓差值過大而產生大電流沖擊，同時解決逆變器并機時離網切并網的環(huán)流問題，提高設備安全性。此外，在閉合繼電器的同時控制逆變器切換為電流源控制模式并給備電負載供電，提高了對備電負載的供電連續(xù)性。

17、在一種可能的實施方式中，逆變器還用于，在處于電壓源控制模式且離網繼電器閉合、并網繼電器斷開時，當電網電壓幅值達到設定電壓區(qū)間，根據電網電壓信息調整離網端口的輸出電壓幅值和輸出電壓頻率。逆變器根據電網電壓信息調整輸出電壓幅值和輸出電壓頻率，并基于離網端口的輸出電壓和電網電壓之間的幅值差值、頻率差值以及相位差值等確定是否從離網切換至并網，從而避免由于電網電壓和離網端口的輸出電壓差值過大而產生大電流沖擊。

18、在一種可能的實施方式中，逆變器還用于，在處于電壓源控制模式且離網繼電器閉合、并網繼電器斷開時，當電網電壓幅值達到設定電壓區(qū)間、電網電壓頻率達到設定頻率區(qū)間并保持設定時間間隔后，根據電網電壓信息調整離網端口的輸出電壓幅值和輸出電壓頻率。這里，通過提高對是否滿足并網條件判斷的準確性，避免在電網不穩(wěn)定工況下并網。