储能变流器的控制方法及协调控制系统与流程

本申请涉及变流器控制，尤其涉及一种储能变流器的控制方法及协调控制系统。

背景技术：

1、随着光伏、储能设备等分布式能源的大量接入，直流微电网和交流电网之间需要进行能量的协调控制。在实际应用过程中，大多采用储能变流器(power conversionsystem，pcs)充当能量协调控制，实现直流与交流的双向转换。

2、现有大多采用下垂控制方式控制pcs进行工作。然而，下垂控制中大多仅有比例调节电压，使得电压调节存在振荡，导致pcs调节精度下降。

技术实现思路

1、本申请提供了一种储能变流器的控制方法及协调控制系统，以解决现有采用下垂控制调节储能变流器存在振荡，导致调节精度下降的问题。

2、第一方面，本申请提供了一种储能变流器的控制方法，包括：

3、基于储能变流器的上一时刻的给定直流输出电压以及额定直流输出电压计算第一电流误差量；

4、根据储能变流器的给定直流输出电流和实际直流输出电流计算第二电流误差量；

5、基于第一电流误差量和第二电流误差量计算当前时刻的给定直流输出电压，并根据当前时刻的给定直流输出电压对储能变流器进行控制。

6、在一种可能的实现方式中，基于储能变流器的上一时刻的给定直流输出电压以及额定直流输出电压计算第一电流误差量，包括：

7、计算第一电压偏差量，电压偏差量为储能变流器的上一时刻的给定直流输出电压以及额定直流输出电压的差值；

8、将第一电压偏差量和储能变流器的虚拟阻尼系数相乘，得到第一电流误差量。

9、在一种可能的实现方式中，根据储能变流器的给定直流输出电流和实际直流输出电流计算第二电流误差量，包括：

10、计算储能变流器的给定直流输出电流和实际直流输出电流的差值，作为第二电流误差量。

11、在一种可能的实现方式中，基于第一电流误差量和第二电流误差量计算当前时刻的给定直流输出电压，包括：

12、计算第二电流误差量和第一电流误差量的差量，并将该差量经过积分环节，得到当前时刻的给定直流输出电压；

13、其中，积分环节的积分常数根据储能变流器的额定直流输出电压和储能变流器对应的直流母线电容确定。

14、在一种可能的实现方式中，根据当前时刻的给定直流输出电压对储能变流器进行控制，包括：

15、获取储能变流器的三相输入电流，并将三相输入电流进行dq变换，得到储能变流器的实际有功分量和实际无功分量；

16、根据当前时刻的给定直流输出电压计算有功电流的参考值；

17、根据实际有功分量和有功电流的参考值计算储能变流器的目标有功电流；

18、根据实际无功分量和预设的无功电流的参考值计算储能变流器的目标无功电流；

19、根据目标有功电流和目标无功电流对储能变流器进行控制。

20、在一种可能的实现方式中，根据目标有功电流和目标无功电流对储能变流器进行控制，包括：

21、对目标有功电流和目标无功电流进行dq逆变换，得到储能变流器的目标控制电流；

22、根据目标控制电流生成三相pwm波，并根据三相pwm波对储能变流器进行控制。

23、第二方面，本申请提供了一种储能变流器的控制装置，包括：

24、第一计算模块，用于基于储能变流器的上一时刻的给定直流输出电压以及额定直流输出电压计算第一电流误差量；

25、第二计算模块，用于根据储能变流器的给定直流输出电流和实际直流输出电流计算第二电流误差量；

26、第三计算模块，用于基于第一电流误差量和第二电流误差量计算当前时刻的给定直流输出电压，并根据当前时刻的给定直流输出电压对储能变流器进行控制。

27、第三方面，本申请提供了一种控制器，包括存储器和处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式储能变流器的控制方法的步骤。

28、第四方面，本申请提供了一种协调控制系统，包括如上第三方面的控制器和储能变流器，储能变流器受控于控制器。

29、第五方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式储能变流器的控制方法的步骤。

30、本申请提供一种储能变流器的控制方法及协调控制系统，通过对虚拟同步发电机(virtual synchronous generator，vsg)控制方式中的虚拟同步转子机械方程进行改进，基于储能变流器的上一时刻的给定直流输出电压以及额定直流输出电压计算第一电流误差量；根据储能变流器的给定直流输出电流和实际直流输出电流计算第二电流误差量；基于第一电流误差量和第二电流误差量计算当前时刻的给定直流输出电压，并根据当前时刻的给定直流输出电压对储能变流器进行控制。通过类比vsg的虚拟同步转子机械方程，引入了惯性和阻尼环节，降低了仅采用比例调节导致调节振荡的概率，可以保证给定电压的动态调节更稳定，精度更高，进而保证储能变流器高效率工作，提高储能变流器的工作可靠性。

技术特征：

1.一种储能变流器的控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的储能变流器的控制方法，其特征在于，所述基于储能变流器的上一时刻的给定直流输出电压以及额定直流输出电压计算第一电流误差量，包括：

3.根据权利要求1所述的储能变流器的控制方法，其特征在于，所述根据所述储能变流器的给定直流输出电流和实际直流输出电流计算第二电流误差量，包括：

4.根据权利要求1所述的储能变流器的控制方法，其特征在于，所述基于所述第一电流误差量和所述第二电流误差量计算当前时刻的给定直流输出电压，包括：

5.根据权利要求1至4任一项所述的储能变流器的控制方法，其特征在于，所述根据当前时刻的给定直流输出电压对所述储能变流器进行控制，包括：

6.根据权利要求5所述的储能变流器的控制方法，其特征在于，所述根据所述目标有功电流和所述目标无功电流对所述储能变流器进行控制，包括：

7.一种储能变流器的控制装置，其特征在于，包括：

8.一种控制器，包括存储器和处理器，存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至6中任一项所述储能变流器的控制方法的步骤。

9.一种协调控制系统，其特征在于，包括如权利要求8所述的控制器和储能变流器，所述储能变流器均控于所述控制器。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至6中任一项所述储能变流器的控制方法的步骤。

技术总结
本申请提供一种储能变流器的控制方法及协调控制系统。该方法包括：基于储能变流器的上一时刻的给定直流输出电压以及额定直流输出电压计算第一电流误差量；根据储能变流器的给定直流输出电流和实际直流输出电流计算第二电流误差量；基于第一电流误差量和第二电流误差量计算当前时刻的给定直流输出电压，并根据当前时刻的给定直流输出电压对储能变流器进行控制。本申请能够提高储能变流器的工作可靠性。

技术研发人员：彭喻,姜向龙,张洪涛
受保护的技术使用者：北京英博电气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15