用于消除逆变器二次谐波脉动的补偿装置和电力系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于消除逆变器二次谐波脉动的补偿装置和利用该装置的电力系统，该补偿装置包括：电能存储器，用于存储电能；控制器，用于根据逆变器的交流侧的实际电压和实际电流以及所述电能存储器的实际电压和实际电流，产生用于消除所述逆变器中的二次谐波脉动的控制信号；以及，电能变换器，用于根据所述控制信号，把输入到所述逆变器的直流电能的一部分提取给所述电能存储器或把所述电能存储器中存储的电能输出给所述逆变器，以消除所述二次谐波脉动。利用该补偿装置和逆变器系统，能够消除逆变器中的二次谐波脉动。
【专利说明】用于消除逆变器二次谐波脉动的补偿装置和电力系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电力领域，尤其涉及电力系统和补偿装置。
【背景技术】
[0002]近年来，分布式发电市场发展迅猛，大容量光伏并网发电成为了该领域发展的重要方向之一。传统光伏逆变器的控制策略是基于电网平衡条件下设计的，因此，当诸如三相不平衡跌落或负载不平衡等导致三相电网不平衡时，电网将不可避免地产生二次谐波功率，从而导致逆变器的直流侧存在二次谐波脉动，进一步造成并网电流波形畸变，严重影响到并网电能质量，导致逆变器运行性能下降。
[0003]中国专利申请CN101540510A提出一种光伏逆变器直流电压波动的补偿方案，其是针对利用带高频变压器的DC (直流)/AC (交流)环节并入单相电网的光伏并网系统提出的。该专利申请通过在DC/AC高频环节控制模块中加入直流电压脉动补偿模块实现对输入直流侧二次脉动电压的补偿，从而消除由于直流电压脉动引起的并网电流谐波，提高并网电流质量。
[0004]中国专利申请CN102148584A提出一种应用于两级单相变流系统，尤其适用于类似光伏并网发电系统的中小功率两级并网变流系统中消除中间直流侧二次脉动干扰的方法，其是针对后级DC/AC单相PWM变流器自身拓扑结构限制，在中间直流侧不可避免的存在功率二次脉动提出的，通过在前级的DC/DC环节控制模块中加入二次谐波补偿模块对中间直流环节的二次谐波脉动加以反补偿，从而消除二次脉动干扰和稳定中间直流电压。
[0005]以上提出的两种方案都是通过改进控制策略来消除用于单相电网的逆变器中的二次谐波脉动，需对原有装置进行软件、硬件改动。
[0006]然而，用于三相电网的逆变器由于其自身拓扑结构的限制，仅改进其控制策略并不能消除二次谐波脉动，从而并不能保证直流侧电压恒定和并网电流平衡。
【发明内容】
[0007]考虑到现有技术的以上问题，本发明实施例提供补偿装置和电力系统，其能够消除逆变器中的二次谐波脉动。
[0008]按照本发明实施例的一种用于消除逆变器二次谐波脉动的补偿装置，包括:电能存储器，用于存储电能；控制器，用于根据逆变器的交流侧的二次谐波脉动的功率以及所述电能存储器的实际电压和实际电流，产生用于消除所述逆变器中的二次谐波脉动的控制信号；以及，电能变换器，用于根据所述控制信号，把输入到所述逆变器的部分电能提取给所述电能存储器或把所述电能存储器中存储的至少部分电能输出给所述逆变器，以消除所述逆变器的所述二次谐波脉动。
[0009]在一种具体实现方式中，所述控制器包括:第一功率计算模块，用于根据所述逆变器的交流侧的实际电压和实际电流，计算所述二次谐波脉动的功率；第一电流计算模块，用于根据所计算的功率和所述电能存储器的实际电压，计算消除所述二次谐波脉动需要所述电能存储器提供的第一电流；以及，电流控制模块，用于根据所述计算的第一电流和所述电能存储器的实际电流，生成所述控制信号。
[0010]在一种具体实现方式中，所述电流控制模块包括:第一电流差计算模块，用于计算所述计算的第一电流与所述电能存储器的实际电流的电流差；第一调制波生成模块，用于所述计算的电流差，生成用于使所述电能存储器的实际电流跟踪上所述计算的第一电流的调制波；以及，脉宽调制模块，用于根据所述生成的调制波，生成脉宽调制信号，作为所述控制信号。
[0011]在另一种具体实现方式中，所述控制信号还用于稳定所述逆变器的输出功率，所述控制器还包括:第二功率计算模块，用于根据所述逆变器直流侧的实际电压和实际电流，计算所述逆变器直流侧的实际输入功率；第三功率计算模块，用于根据所述实际输入功率和所述逆变器的目标输出功率，计算使所述实际输入功率达到所述目标输出功率而需要增加的功率；以及，第二电流计算模块，用于根据所述需要增加的功率和所述电能存储器的实际电压，计算达到所述需要增加的功率而需要所述电能存储器提供的第二电流，其中，所述电流控制模块进一步用于根据所述第一电流、所述第二电流和所述电能存储器的实际电流，生成所述控制信号。从而，不但能够消除逆变器的二次谐波脉动，而且能够稳定逆变器的输出功率。
[0012]在另一种具体实现方式中，所述电流控制模块包括:第一电流差计算模块，用于计算所述第一电流与所述第二电流之和与所述电能存储器的实际电流的电流差；第一调制波生成模块，用于根据所述计算的电流差，生成用于使所述电能存储器的实际电流跟踪上所述第一电流和所述第二电流之和的调制波；以及，脉宽调制模块，用于根据所述生成的调制波，生成脉宽调制信号，作为所述控制信号。
[0013]在一种具体实现方式中，所述电能变换器是双向直流/直流变换器和所述电能存储器是直流电存储器，或者，所述电能变换器是双向直流/交流变换器和所述电能存储器是交流电存储器。
[0014]在一种具体实现方式中，补偿装置独立于逆变器实现，从而不需对原有系统进行任何软硬件改动，可独立于原有系统工作，并能够对原有系统提供支持。
[0015]按照本发明实施例的一种电力系统，包括:逆变器；以及，补偿装置，其中，所述补偿装置包括:电能存储器，用于存储电能；第一控制器，用于根据所述逆变器的交流侧的二次谐波脉动的功率以及所述电能存储器的实际电压和实际电流，产生用于消除所述逆变器中的二次谐波脉动的第一控制信号；以及，电能变换器，用于根据所述第一控制信号，把输入到所述逆变器的部分电能提取给所述电能存储器或把所述电能存储器中存储的电能输出给所述逆变器，以消除所述逆变器中的所述二次谐波脉动。
[0016]在一种具体实现方式中，所述第一控制器包括:第一功率计算模块，用于根据所述逆变器的交流侧的实际电压和实际电流，计算所述二次谐波脉动的功率；第一电流计算模块，用于根据所计算的功率和所述电能存储器的实际电压，计算为了消除所述二次谐波脉动需要所述电能存储器提供的第一电流；以及，第一电流控制模块，用于根据所述生成的第一电流和所述电能存储器的实际电流，生成所述第一控制信号。
[0017]在一种具体实现方式中，所述第一电流控制模块包括:第一电流差计算模块，用于计算所述计算的第一电流与所述电能存储器的实际电流的电流差；第一调制波生成模块，用于所述计算的电流差，生成用于使所述电能存储器的实际电流跟踪上所述计算的第一电流的调制波；以及，脉宽调制模块，用于根据所述生成的调制波，生成脉宽调制信号，作为所述控制信号。
[0018]在另一种具体实现方式中，所述第一控制信号还用于稳定所述逆变器的输出功率，所述第一控制器还包括:第二功率计算模块，用于根据所述逆变器直流侧的实际电压和实际电流，计算所述逆变器直流侧的实际输入功率；第三功率计算模块，用于根据所述实际输入功率和所述逆变器的目标输出功率，计算使所述实际输入功率达到所述目标输出功率而需要增加的功率；以及，第二电流计算模块，用于根据所述需要增加的功率和所述电能存储器的实际电压，生成为了达到所述需要增加的功率而需要所述电能存储器提供的第二电流，其中，所述第一电流控制模块进一步用于根据所述第一电流和所述第二电流之和与所述电能存储器的实际电流，生成所述第一控制信号。
[0019]在另一种具体实现方式中，所述第一电流控制模块包括:第一电流差计算模块，用于计算所述第一电流与所述第二电流之和与所述电能存储器的实际电流的电流差；第一调制波生成模块，用于根据所述计算的电流差，生成用于使所述电能存储器的实际电流跟踪上所述第一电流和所述第二电流之和的调制波；以及，脉宽调制模块，用于根据所述生成的调制波，生成脉宽调制信号，作为所述第一控制信号。
[0020]在一种具体实现方式中，所述逆变器包括:电路模块，用于根据第二控制信号，将输入到所述逆变器的直流电转换成交流电并进行输出；以及，第二控制器，用于生成所述第二控制信号，其中，所述第二控制器包括:电压控制模块，用于根据所述逆变器直流侧的实际电压和目标电压，计算使所述逆变器直流侧的实际电压跟踪上所述目标电压而需要的有功电流；以及，第二电流控制模块，用于根据目标无功电流、所述电网的相角、所述有功电流和所述逆变器的交流侧的实际电流，生成所述第二控制信号。
[0021]在一种具体实现方式中，所述电能变换器是双向直流-直流变换器和所述电能存储器是直流电存储器，或者，所述电能变换器是双向直流-交流变换器和所述电能存储器是交流电存储器。
[0022]从上面的描述可以看出，本实施例使用独立的补偿装置通过从逆变器的直流侧提取部分电能或向逆变器的直流侧输出电能来吸收逆变器中的二次谐波脉动，从而能够消除逆变器中的二次谐波脉动，保证逆变器的直流侧电压恒定，从而保证逆变器的交流侧电流的质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]本发明的其它特点、特征、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得更加显而易见。其中:
[0024]图1示出了按照本发明一个实施例的电力系统的示意图；
[0025]图2示出了按照本发明第一实施例的逆变器的控制器的示意图；
[0026]图3A示出了按照本发明第一实施例的补偿装置的控制器的示意图；以及
[0027]图3B示出了按照本发明第二实施例的补偿装置的控制器的示意图。
【具体实施方式】[0028]下面，将结合附图详细描述本发明的各个实施例。
[0029]现在参见图1，其示出了按照本发明一个实施例的电力系统的示意图。如图1所示，电力系统100包括逆变器200和用于消除逆变器200中的二次谐波脉动的补偿装置300。
[0030]其中，逆变器200包括控制器220和主电路(电路模块)260。其中，控制器220根据逆变器200直流侧的实际电压和目标电压以及逆变器200的交流侧的实际电流，生成并输出控制信号。主电路260根据控制器220所输出的控制信号,把太阳能光伏板400输入到逆变器200的直流电转换为三相交流电并输出给电网500。其中，主电路260至少包括滤波电容和DC/AC变换器。
[0031]补偿装置300包括电能存储器310、控制器340和电能变换器370。电能存储器310用于存储电能，其可以是支撑电容或者诸如电池组、超级电容器或飞轮储能器等这样的储能装置。控制器340根据逆变器200的交流侧的二次谐波脉动的功率以及电能存储器310的实际电压和实际电流，产生用于消除逆变器200中的二次谐波脉动的控制信号。电能变换器370根据控制器340所产生的控制信号，利用电能存储器310吸收逆变器200中的二次谐波脉动。具体地，电能变换器370用于根据控制器340所产生的控制信号，把输入到逆变器200的部分电能提取给电能存储器310进行存储或把电能存储器310中存储的至少部分电能输出给逆变器200，以消除逆变器200中的二次谐波脉动。这里，电能变换器370可以是DC/DC变换器或DC/AC变换器，其中，当电能变换器370是DC/DC变换器时，电能存储器310是直流电存储器，以及，当电能变换器370是DC/AC变换器时，电能存储器310是交流电存储器。
[0032]从上面的描述可以看出，本实施例使用独立的补偿装置300通过从逆变器200的直流侧提取部分电能或向逆变器200的直流侧输出电能来吸收逆变器200中的二次谐波脉动，从而能够消除逆变器200中的二次谐波脉动。而且，从整体硬件结构上说，补偿装置300独立于逆变器200，不需对现有的逆变器200进行任何的软硬件改动，即可应用上述补偿装置。
[0033]现在参见图2，其示出了按照本发明第一实施例的逆变器的控制器的示意图。
[0034]如图2所示，控制器220可以包括电压控制模块和电流控制模块，其中，该电压控制模块根据逆变器200直流侧的实际电压和目标电压来计算使逆变器200直流侧的实际电压跟踪上目标电压所需的有功电流。该电流控制模块根据目标无功电流、电网500的相角、所计算的有功电流和逆变器200的交流侧的实际电流，生成控制信号。其中，电压控制模块包括电压差计算模块2202和电流计算模块2204，该电流控制模块包括电流计算模块2206、电流差计算模块2208、电流调节器2210和脉宽调制(PWM)模块2212。
[0035]其中，电压差计算模块2202计算太阳光伏板PV的目标电压Vpwef (即逆变器200直流侧的目标电压)与实际电压V (即逆变器200直流侧的实际电压)的电压差。这里，逆变器200直流侧的目标电压是预先设定要达到的电压。
[0036]电流计算模块2204根据电压差计算模块2202所计算的电压差，利用比例积分(PI)算法、比例微分积分(PID)算法或其它合适的算法来计算使逆变器200直流侧的实际电压值Vpv跟踪上逆变器200直流侧的目标电压Vpvref的有功电流Id。
[0037]电流计算模块2206利用目标无功电流Iq、电网500的相角Θ和电流计算模块2204所计算的有功电流Id来计算逆变器200的交流侧的三相电的目标电流{igref}。这里，IigrefI表示逆变器200的交流侧的三相电中的各相电的目标电流的集合。
[0038]电流差计算模块2208计算逆变器200的交流侧的三相电的目标电流UgrefI与实际电流Ug}的差值，得到逆变器200的交流侧的三相电的电流差{ ε ig}。这里，{ig}表示逆变器200的交流侧的三相电中的各相电的实际电流的集合，{ ε ig}表示逆变器200的交流侧的三相电中的各相电的目标电流与实际电流的差值的集合。
[0039]电流调节器2210作为调制波生成模块，生成使得电流差{ ε ig}变为零的调制波Mpvinv ο
[0040]脉宽调制模块2212用于根据电流调节器2208所生成的调制波Mpvinv,生成脉宽调制信号，作为用于控制主电路260的控制信号。
[0041]现在参见图3A，其示出了按照本发明第一实施例的补偿装置的控制器的示意图。
[0042]如图3A所示，控制器340包括功率计算模块3402、电流计算模块3404、电流差计算模块3406、电流调节器3408和PWM模块3410。其中，电流差计算模块3406、电流调节器3408和PWM模块3410组成电流控制模块。
[0043]其中，功率计算模块3402用于利用逆变器200的交流侧的三相电的实际电压{vg}和实际电流{ig}，计算逆变器200中的二次谐波脉动的功率P2。P2的计算公式如下所示:
[0044]P2=(A1-A1) )sin(cot).B1Sin ( ω t + Θ j) + { k 2~ k 2y )sin (ω t).B2Sin (ω t+ Θ 2) + (A3_A3，) sin (ω t).B3Sin (ω t+ Θ 3)
[0045]其中，ApA2和A3分别表不逆变器200的交流侧的三相电中的第一相电、第二相电和第三相电在没有发生电压不平衡(包括电压跌落和升起)之前的电压幅值，A/ A2’和A3’分别表示逆变器200的交流侧的三相电中的第一相电、第二相电和第三相电在发生电压不平衡之后的实际电压幅值，B1Sin(ω?+ Θ J、B2Sin(ω?+ Θ 2)和B3sin(cot+ Θ 3)分别表示逆变器200的交流侧的三相电中的第一相电、第二相电和第三相电在发生电压不平衡之后的实际电流，其中，IvgHiA/ sin(cot), A2’ sin(cot), A/ sin(cot)}，{ig} = (B1Sin (ω t+ θ ^,Β28?η(ω?+θ2),Β38?η(ω?+θ3)}0 ω为电网角速度，t为时间，Θ为初始角度，一般来讲Θ I Θ2Θ3互差 120 度。
[0046]电流计算模块3404使用所计算的二次谐波脉动的功率P2和电能存储器310的实际电压lvs}，计算出为了消除该二次谐波脉动需要电能存储器310提供的电流{is2Mf}。这里，当电能存储器310是直流电存储器时，{vj和{is2Mf}都是标量，{is&ef}=P2/ivs}。当电能存储器310是交流电存储器时，{vj和Us&rf}都是向量，可以利用等式己={'}.{is2ref}来计算Us&rf}，其中.表示向量的点乘运算。
[0047]电流差计算模块3406计算电流{is&ef}与电能存储器310的实际电流{is}的电流差{ ε is}，其表示使电能存储器310的实际电流{is}达到电流{is2Mf}而需要。
[0048]电流调节器3408作为调制波生成模块，根据电流差{ ε is}，生成用于使得电能存储器310的实际电流{is}跟踪上电流us&ef}(即使得电流差{ ε is}为零)的调制波Msconv。
[0049]脉宽调制模块3410根据电流调节器3408所生成的调制波Msconv，生成脉宽调制信号，作为用于消除二次谐波脉动的控制信号。
[0050]现在参见图3B，其示出了按照本发明第二实施例的补偿装置的控制器的示意图。采用按照图3B所示方式实现的控制器340，不但可以消除逆变器200的二次谐波脉动，而且可以在输入逆变器200直流侧的直流电出现波动的情况下稳定逆变器200的输出功率。为了简单起见，下面仅描述控制器340的第二实施例与第一实施例的不同之处，两者相同之处不再赘述。
[0051]如图3B所示，控制器340还包括电流计算模块3412、功率计算模块3414和功率差计算模块3416。其中，功率计算模块3414将光伏板PV的实际电压Vpv (即逆变器200直流侧的实际电压)和实际电流ipv (即逆变器200直流侧的实际电流)相乘，计算得到逆变器200直流侧的实际输入功率Pin。
[0052]功率差计算模块3416计算逆变器200的目标输出功率P,ef与逆变器200直流侧的实际输入功率Pin的功率差，其表示为了使得逆变器200直流侧的实际输入功率达到目标输出功率P,ef而需要电能存储器310提供的功率Pstof。这里，逆变器200的目标输出功率P,ef例如可以是电网公司、电网调度部门或电网控制要求逆变器200向电网500输出的功率。
[0053]电流计算模块3412利用功率Pstaf除和电能存储器310的实际电压IvJ，计算得到为了稳定逆变器200的输出功率而需要电能存储器310提供的电流{istaf}。这里，当电能存储器310是直流电存储器时，{vs}和{istaf}都是标量，U =Pstaf/IvJ。当电能存储器310是交流电存储器时，{vj和{istaf}都是向量，可以利用等式Pstref= {vs}.{istref}来计算其中.表示向量的点乘运算。
[0054]电流差计算模块3406作为计算模块用于计算为了消除逆变器200中的二次谐波脉动需要电能存储器310提供的电流{is&ef}和为了稳定逆变器200的输出功率而需要电能存储器310提供的电流{istMf}之和与电能存储器310的实际电流{is}的电流差{ ε is}。
[0055]电流调节器3408根据电流差{ ε is}，生成用于使得电能存储器310的实际电流IiJ跟踪上电流Us2Mf}和电流Ustof}之和(即使得电流差{ ε is}为零)的调制波Msconv。
[0056]本领域技术人员应当理解，本发明的控制器220除了可以按照图2所示的方式实现之外，还可以按照其它的任何合适方式实现。
[0057]本领域技术人员应当理解，上面各个实施例所公开的控制器220和340可以利用软件、硬件(例如集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)等)或软硬件结合的方式来实现。
[0058]本领域技术人员应当理解，上面所公开的方案不但适用于向电网500提供电能(即并网)，也是适用于直接向负载提供电能。
[0059]本领域技术人员应当理解，本发明各个实施例所公开的方案不但可以应用于输出三相交流电的逆变器，而且也可以应用于输出单相交流电、两相交流电或三相以上交流电的逆变器。
[0060]本领域技术人员应当理解，本发明各个实施例所公开的方案不但适用于把太阳能光伏板所产生的直流电转换为交流电的逆变器，而且也适用于把其它方式(例如风力发电)所产生的直流电转换为交流电的逆变器。
[0061]本领域技术人员应当理解，上面所公开的各个实施例可以在偏离发明实质的情况下做出各种改变和变形，因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书来限定。
【权利要求】
1.一种用于消除逆变器二次谐波脉动的补偿装置，包括: 电能存储器，用于存储电能； 控制器，用于根据逆变器的交流侧的二次谐波脉动的功率以及所述电能存储器的实际电压和实际电流，生成用于消除所述逆变器中的二次谐波脉动的控制信号；以及 电能变换器，用于根据所述控制信号，把输入到所述逆变器的部分电能提取给所述电能存储器或把所述电能存储器中存储的至少部分电能输出给所述逆变器，以消除所述逆变器的二次谐波脉动。
2.如权利要求1所述的补偿装置，其中，所述控制器包括: 第一功率计算模块，用于根据所述逆变器的交流侧的实际电压和实际电流，计算所述二次谐波脉动的功率； 第一电流计算模块，用于根据所计算的功率和所述电能存储器的实际电压，计算消除所述二次谐波脉动需要所述电能存储器提供的第一电流；以及 电流控制模块，用于根据所述计算的第一电流和所述电能存储器的实际电流，生成所述控制信号。
3.如权利要求2所述的补偿装置，其中，所述电流控制模块包括: 第一电流差计算模块，用于计算所述计算的第一电流与所述电能存储器的实际电流的电流差； 第一调制波生成模块，用于根据所述计算的电流差，生成用于使所述电能存储器的实际电流跟踪上所述计算的第 一电流的调制波；以及 脉宽调制模块，用于根据所述生成的调制波，生成脉宽调制信号，作为所述控制信号。
4.如权利要求2所述的补偿装置，其中， 所述控制信号还用于稳定所述逆变器的输出功率， 所述控制器还包括: 第二功率计算模块，用于根据所述逆变器直流侧的实际电压和实际电流，计算所述逆变器的直流侧的实际输入功率； 第三功率计算模块，用于根据所述实际输入功率和所述逆变器的目标输出功率，计算使所述实际输入功率达到所述目标输出功率而需要增加的功率；以及 第二电流计算模块，用于根据所述需要增加的功率和所述电能存储器的实际电压，计算达到所述需要增加的功率而需要所述电能存储器提供的第二电流， 其中，所述电流控制模块进一步用于根据所述第一电流、所述第二电流和所述电能存储器的实际电流，生成所述控制信号。
5.如权利要求4所述的补偿装置，其中，所述电流控制模块包括: 第一电流差计算模块，用于计算所述第一电流与所述第二电流之和与所述电能存储器的实际电流的电流差； 第一调制波生成模块，用于根据所述计算的电流差，生成用于使所述电能存储器的实际电流跟踪上所述第一电流和所述第二电流之和的调制波；以及 脉宽调制模块，用于根据所述生成的调制波，生成脉宽调制信号，作为所述控制信号。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的补偿装置，其中， 所述电能变换器是双向直流/直流变换器和所述电能存储器是直流电存储器，或者所述电能变换器是双向直流/交流变换器和所述电能存储器是交流电存储器。
7.如权利要求1-5中任意一项所述的补偿装置，其中，所述补偿装置独立于所述逆变器实现。
8.一种电力系统，包括: 逆变器；以及 补偿装置， 其中，所述补偿装置包括: 电能存储器，用于存储电能； 第一控制器，用于根据所述逆变器的交流侧的二次谐波脉动的功率以及所述电能存储器的实际电压和实际电流，生成用于消除所述逆变器中的二次谐波脉动的第一控制信号；以及 电能变换器，用于根据所述第一控制信号，把输入到所述逆变器的部分电能提取给所述电能存储器或把所述电能存储器中存储的至少部分电能输出给所述逆变器，以消除所述逆变器中的二次谐波脉动。
9.如权利要求8所述的电力系统，其中，所述第一控制器包括: 第一功率计算模块，用于根据所述逆变器的交流侧的实际电压和实际电流，计算所述二次谐波脉动的功率； 第一电流计算模块，用于根据所计算的功率和所述电能存储器的实际电压，计算消除所述二次谐波脉动需要所述`电能存储器提供的第一电流；以及 第一电流控制模块，用于根据所述生成的第一电流和所述电能存储器的实际电流，生成所述第一控制信号。
10.如权利要求9所述的电力系统，其中，所述第一电流控制模块包括: 第一电流差计算模块，用于计算所述第一电流与所述电能存储器的实际电流的电流差; 第一调制波生成模块，用于根据所述计算的电流差，生成用于使所述电能存储器的实际电流跟踪上所述第一电流的调制波；以及 脉宽调制模块，用于根据所述生成的调制波，生成脉宽调制信号，作为所述控制信号。
11.如权利要求9所述的电力系统，其中， 所述第一控制信号还用于稳定所述逆变器的输出功率， 所述第一控制器还包括: 第二功率计算模块，用于根据所述逆变器直流侧的实际电压和实际电流，计算所述逆变器直流侧的实际输入功率； 第三功率计算模块，用于根据所述实际输入功率和所述逆变器的目标输出功率，计算使所述实际输入功率达到所述目标输出功率而需要增加的功率；以及 第二电流计算模块，用于根据所述需要增加的功率和所述电能存储器的实际电压，生成为了达到所述需要增加的功率而需要所述电能存储器提供的第二电流， 其中，所述第一电流控制模块进一步用于根据所述第一电流、所述第二电流和所述电能存储器的实际电流，生成所述第一控制信号。
12.如权利要求11所述的电力系统，其中，所述第一电流控制模块包括:第一电流差计算模块，用于计算所述第一电流与所述第二电流之和与所述电能存储器的实际电流的电流差； 第一调制波生成模块，用于根据所述计算的电流差，生成用于使所述电能存储器的实际电流跟踪上所述第一电流和所述第二电流之和的调制波；以及 脉宽调制模块，用于根据所述生成的调制波，生成脉宽调制信号，作为所述第一控制信号。
13.如权利要求8-12中任意一项所述的电力系统，其中，所述逆变器包括: 电路模块，用于根据第二控制信号，将输入到所述逆变器的直流电转换成交流电并进行输出；以及 第二控制器，用于生成所述第二控制信号， 其中，所述第二控制器包括: 电压控制模块，用于根据所述逆变器直流侧的实际电压和目标电压，计算使所述逆变器直流侧的实际电压跟踪上所述目标电压而需要的有功电流；以及 第二电流控制模块，用于根据目标无功电流、所述电网的相角、所述有功电流和所述逆变器的交流侧的实际电流，生成所述第二控制信号。
14.如权利要求8-12中任意一项所述的电力系统，其中， 所述电能变换器是双向直流-直流变换器和所述电能存储器是直流电存储器，或者 所述电能变换器是双向直`流-交流变换器和所述电能存储器是交流电存储器。
【文档编号】H02J3/01GK103872683SQ201210553644
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月18日 优先权日:2012年12月18日
【发明者】马琳, 李晶, 廖华, 张京伟 申请人:西门子公司