在微电网新能源风电系统中，接触器在孤岛运行与并网切换过程中扮演着关键角色，其性能直接影响切换的平滑性、系统稳定性及设备安全，以下从切换原理、接触器作用、关键控制要求、切换方案对比四个方面进行详细分析：

### 切换原理

* **并网运行**：微电网与主电网连接，共享电力资源。微电网可以从主电网获取电力，也可以向主电网输出多余的电力。这种模式下，主电网为微电网提供电压和频率支撑，功率平衡的调节压力主要由大电网承担。
* **孤岛运行**：当主电网发生故障或断开与微电网的连接时，微电网能够继续独立运行。此时，微电网依靠内部的分布式电源（如风电、光伏）和储能设备来满足负荷需求，电压和频率的稳定需由微电网自主调控。

### 接触器在切换过程中的作用

* **并网转孤岛**：当检测到主电网故障或需要切换到孤岛模式时，接触器动作，断开微电网与主电网的连接。这一过程中，接触器需快速、可靠地切断电流，防止故障扩散，同时避免产生过大的电弧和电压冲击。
* **孤岛转并网**：当主电网恢复正常或需要切换到并网模式时，接触器再次动作，闭合微电网与主电网的连接。这一过程中，接触器需确保电压和频率的同步，防止产生环流冲击，同时保证切换过程的平滑性。

### 关键控制要求

* **同步条件**：孤岛转并网时，微电网的电压幅值、频率、相位需与主电网保持一致，以避免环流冲击。相位差应控制在一定范围内（如Δθ<5°），这需通过锁相环（PLL）实时检测主电网参数。
* **功率平衡**：孤岛运行时，微电网需通过储能或可控电源维持功率平衡，避免切换瞬间电压/频率波动。切换前需预留一定的旋转备用容量，典型控制策略包括储能系统采用V/f控制模式，柴油发电机承担基准负荷。
* **保护配合**：切换过程中需闭锁相关保护，防止误动作。例如，需临时屏蔽低电压穿越（LVRT）保护、过频保护等，但保留短路保护功能，确保在规定时间内完成模式切换。
* **平滑过渡**：采用预同步控制策略，逐步调整微电网电压频率，减少冲击电流。例如，通过斜坡函数实现渐变调整，电压调整速率控制在一定范围内（如dV/dt<1%Un/s）。

### 切换方案对比

* **无缝切换方案**：可实现并离网的快速切换，切换时间≤20ms。但成本较高，控制比较复杂。该方案通过协调控制器检测市电状态，给PCS（储能变流器）本地监控发切换命令，动作继电器和SCR（可控硅整流器），完成切换。
* **有缝自动切换方案**：可实现并离网的快速切换，切换时间取决于接触器开断时间，一般≤100ms。成本适中，控制较为复杂。该方案通过协调控制器检测市电状态，给PCS本地监控发切换命令，接触器动作完成切换。
* **手动切换方案**：手动控制，成本最低。但无法保证负载连续供电，且容易出现误操作。该方案通过就地或者远程控制PCS关机/市电异常PCS自动停机，断开市电断路器，完成切换。