【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电网电力变换
,特别涉及一种储能变流系统与变流器及双向变流器的控制方法和控制器。
技术介绍
我国西北部等光伏和风电丰富的地区出现了大规模的弃光和弃风现象,其重要原因之一就是光伏发电和风力发电的输出不稳定导致的并网困难。目前,主流的解决方案是为这些光伏电站或者风电场配套一定容量的储能系统,起到一个改善电能质量和“蓄水池”的缓冲作用,以及对大电网的削峰填谷作用,由于储能系统可以并网运行,也可以离网运行,有效地提高了区域电网的供电可靠性和安全性。储能系统主要由储能装置、储能变流器和并网开关等组成,其中,储能变流器是储能系统能量变换和传输的核心,实现了储能装置直流到电网交流电的转换,以及储能装置和电网之间的能量的双向传输。电能变换是通过储能变流器中功率开关器件的高频开关来实现的,这就给交流侧电流引入了高次的谐波,交流侧电流的谐波含量是衡量储能变流器品质的一个重要指标,虽然储能变流器中一般都会有LC或者LCL型滤波电路,但受限于体积、重量和成本,滤波电感器和电容器不会太大,滤波电路的截止频率一般选取为功率开关器件开关频率的10%,对于高频谐波的滤除效果显著,但对于11次以内的次高频谐波滤除效果不佳。因此,需要一种有效的装置和方法来减小储能变流器的交流侧电流谐波含量,改善输出电能质量。
技术实现思路
本专利技术提供了一种储能变流系统与变流器及双向变流器的控制方法和控制器,以解决现有技术中对储能变流器交流侧电流中11次以内的次高频谐波滤除效果不佳的问题。为达到上述目的,本专利技术的技术方案是这样实现的:一方面,本专利技术提供了一种储能变流器中双向变流 ...
【技术保护点】
一种储能变流器中双向变流器的控制方法,其特征在于,所述方法包括:将预先确定的馈网电流参考值与储能变流器交流侧的电感电流相减,得到偏差信号,并将所述偏差信号经过准比例谐振控制器调制得到电压基准信号;将储能变流器交流侧的馈网电流进行线性卡尔曼滤波处理,得到馈网电流中各次谐波电流的状态估计信号;将馈网电流中各次谐波电流的状态估计信号经过相对应的增益处理后作为减量与所述电压基准信号相减,得到电压参考信号;将电压参考信号经过PWM发生器调制,得到控制双向变流器功率开关管的开通与关断的SPWM控制信号。
【技术特征摘要】
1.一种储能变流器中双向变流器的控制方法,其特征在于,所述方法包括:将预先确定的馈网电流参考值与储能变流器交流侧的电感电流相减,得到偏差信号,并将所述偏差信号经过准比例谐振控制器调制得到电压基准信号;将储能变流器交流侧的馈网电流进行线性卡尔曼滤波处理,得到馈网电流中各次谐波电流的状态估计信号;将馈网电流中各次谐波电流的状态估计信号经过相对应的增益处理后作为减量与所述电压基准信号相减,得到电压参考信号;将电压参考信号经过PWM发生器调制,得到控制双向变流器功率开关管的开通与关断的SPWM控制信号。2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,在将储能变流器交流侧的馈网电流进行线性卡尔曼滤波处理前,所述方法还包括:以Δt为采样间隔对馈网电流进行离散化处理,得到离散化的馈网电流建立所述离散化的馈网电流的状态方程为输出方程为Y(k)=CX(k)+λ(k);其中,I0和In分别表示馈网电流的基波与n(n=3,5,…11)次谐波的幅值,ω0为馈网电流的基波角频率,θ0与θn分别表示基波和n次谐波的初始相位角,k表示第k次采样,状态变量X(k)=[x1(k),x2(k),...,x12(k)]T,Y(k)为输出变量,和λ(k)表示系统过程噪声和测量噪声,B=[1010…10]T,C=[1010…10],3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述将储能变流器交流侧的馈网电流进行线性卡尔曼滤波处理包括:步骤1,根据建立的线性状态方程和输出方程,分别确定系统过程噪声和测量噪声λ(k)的协方差Q和R,并初始化状态变量的估计矩阵和状态变量的协方差估计矩阵步骤2,根据所述线性状态方程、系统过程噪声和测量噪声的协方差以及状态变量的估计矩阵和状态变量的协方差估计矩阵,建立预测协方差矩阵和卡尔曼增益步骤3,利用建立的卡尔曼增益K和输出侧电流测量值Y修正当前的估计矩阵得到修正后的当前的估计矩阵步骤4,利用修正后的当前的估计矩阵预测下一时刻的估计矩阵并根据建立的卡尔曼增益和预测协方差矩阵P计算下一时刻的协方差估计矩阵其中E为单位矩阵;步骤5,利用下一时刻的协方差估计矩阵更新初始化的协方差估计矩阵以及利用下一时刻的估计矩阵更新初始化的估计矩阵在下一时刻时返回步骤2进行循环迭代,直至储能变流器停止工作。4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述将馈网电流中各次谐波电流的状态估计信号经过相对应的增益处理后作为减量与所述电压基准信号相减,得到电压参考信号包括:将馈网电流中各次谐波电流的状态估计信号经过相对应的增益处理后作为减量,以及将储能变流器交流侧的电容电流经过增益处理后作为减量,将两个减量与所述电压基准信号与相减,得到电压参考信号。5.一种储能变流器中双向变流器的控制器,其特征在于,所述控制器包括:第一减法器、准比例谐振控制器、线性卡尔曼滤波器、第一增益器,第二减法器、...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴志鹏,姜新宇,曾辉,许贤昶,吴胜兵,孙开发,
申请(专利权)人:广州智光电气股份有限公司,
类型:发明
国别省市:广东;44
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