一种考虑谐波抑制的低压储能变流器控制方法技术

本发明专利技术公开一种考虑谐波抑制的低压储能变流器控制方法，设计储能变流器的

【技术实现步骤摘要】
一种考虑谐波抑制的低压储能变流器控制方法


[0001]本专利技术涉及储能系统控制领域，尤其涉及一种考虑谐波抑制的低压储能变流器控制方法
。

技术介绍

[0002]近年来，随着负荷快速增长，峰谷差不断增大，城乡配电网“标准低
、
联系弱
、
低电压”等问题日益突出
。
在冬夏两季，尤其春节期间，间歇性高峰负荷问题尤为突出
。
配变，尤其是农网配变重载
、
过载情况时有发生，配电网面临着越来越大的运行风险和运营压力
。
此外，分布式电源渗透率的提高，电动汽车
、LED
照明等非线性
、
冲击性负荷的接入，配电网谐波
、
低电压
、
三相不平衡等电能质量问题越来越突出
。
[0003]低压配网现状与用户对供电可靠性和电能质量高要求愈发不适应
。
传统分布式低压储能系统主要用于平滑间歇式能源功率波动
、
削峰填谷，但未考虑并网时如何改善网侧电能质量，亦缺少并网运行
、
电能质量改善
、
离网控制的统一控制策略及其控制模式切换方法
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术上存在的不足，本专利技术目的是实现低压储能变流器并网运行
、
电能质量改善
、
离网运行多模式的统一控制及其控制模式灵活切换，使储能系统满足削峰填谷
、
改善电能质量
、
离网备用电源等不同应用场景需求，公开一种考虑谐波抑制的低压储能变流器控制方法
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种考虑谐波抑制的低压储能变流器控制方法，包括如下内容：采集储能变流器输出三相电压
、
电流信号输入检测模块，检测模块根据输入的三相电压
、
电流信号获取含无功谐波电流信号
、
电压
d、q
轴信号以及相角频率
ω
*
、
相角正弦
、
余弦信号输出至控制模块，控制模块依据输入的给定信号输出控制储能变流器主拓扑电路的空间矢量脉冲宽度调制
SVPWM
信号，控制储能变流器输出功率；同时采集电网相角信号输入并离网切换模块，并离网切换模块依据给定模式信号判断当前要运行在并网或离网模式，输出切换信号至控制模块与并网开关，切换控制模式
。
[0006]进一步地，所述检测模块具体操作为：将输入三相电压信号输入锁相环
PLL
模块，输出至
SINCOS
模块，输出相角频率
ω
*
、
相角正弦
、
余弦信号；将三相电流信号输入矩阵
C
32
中，计算得电流信号
i
α
、i
β
，再与相角正弦
、
余弦信号一起输入矩阵
C
中，获得电流信号
i
d
、i
q
，其中将信号
i
d
输入低通滤波
LPF
模块，输出信号，将储能变流器主拓扑电路直流侧电压
V
bus
与给定直流侧电压
V
bus*
作差，将差值输入
PI
控制器，将信号与
PI
控制器输出作差获得信号，再将与0依次输入矩阵
C
’
、C
32
’
中，获得含
无功谐波电流的信号
i
h
‑
abc
；检测三相电压
e
abc
，将其依次输入矩阵
C
32
、
矩阵
C
，获得电压
d、q
轴信号
e
d
、e
q
。
[0007]进一步地，所述控制模块具体操作为：将含无功谐波电流的信号
i
h
‑
abc
依次输入矩阵
C
32
、
矩阵
C
中，将其中有功电流信号与有功功率
PI
控制器输出
i
P*
求和，将其中无功电流信号与无功功率
PI
控制器输出
i
Q*
求和，分别获得参考的有功电流信号
i
d*
与
i
q*
，将其与实测电流信号
i
d
、i
q
作差并输入
PI
控制器获得信号
i
d
’
、i
q
’
，将
i
d
’
与电网电压
d
轴信号
e
d
求和再与
ω
*
Li
q
作差获得控制电压信号
u
d
，将
i
q
’
与电网电压
q
轴信号
e
q
求和再与
ω
*
Li
d
求和获得控制电压信号
u
q
，将
u
d
与
u
q
连同相角正弦
、
余弦信号一起输入矩阵
C
’
获得电压信号
u
α
与
u
β
，将其依次输入切换模块
、SVPWM
模块，输出
SVPWM
驱动信号至储能变流器主拓扑电路；同时由三相电压信号
e
abc
与给定电压信号
e
abc*
作差，输入
PI
控制器，
PI
控制器输出与直流侧电压
V
bus
输入
V/f
控制模块，输出调制比
m
与相角
ω
t
，再输入
m/
ω
t
转
αβ
模块，获得输出电压控制信号
V
α
与
V
β
，再依次输入切换模块
、SVPWM
模块，输出
SVPWM
驱动信号至储能变流器主拓扑电路
。
[0008]进一步地，所述矩阵
C
32
为：；矩阵
C
为：；矩阵
C
32
’
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种考虑谐波抑制的低压储能变流器控制方法，其特征在于，包括如下内容：采集储能变流器输出三相电压
、
电流信号输入检测模块，检测模块根据输入的三相电压
、
电流信号获取含无功谐波电流信号
、
电压
d、q
轴信号以及相角频率
ω
*
、
相角正弦
、
余弦信号输出至控制模块，控制模块依据输入的给定信号输出控制储能变流器主拓扑电路的空间矢量脉冲宽度调制
SVPWM
信号，控制储能变流器输出功率；同时采集电网相角信号输入并离网切换模块，并离网切换模块依据给定模式信号判断当前要运行在并网或离网模式，输出切换信号至控制模块与并网开关，切换控制模式
。2.
根据权利要求1所述的考虑谐波抑制的低压储能变流器控制方法，其特征在于，所述检测模块具体操作为：将输入三相电压信号输入锁相环
PLL
模块，输出至
SINCOS
模块，输出相角频率
ω
*
、
相角正弦
、
余弦信号；将三相电流信号输入矩阵
C
32
中，计算得电流信号
i
α
、i
β
，再与相角正弦
、
余弦信号一起输入矩阵
C
中，获得电流信号
i
d
、i
q
，其中将信号
i
d
输入低通滤波
LPF
模块，输出信号，将储能变流器主拓扑电路直流侧电压
V
bus
与给定直流侧电压
V
bus*
作差，将差值输入
PI
控制器，将信号与
PI
控制器输出作差获得信号，再将与0依次输入矩阵
C
’
、C
32
’
中，获得含无功谐波电流的信号
i
h
‑
abc
；检测三相电压
e
abc
，将其依次输入矩阵
C
32
、
矩阵
C
，获得电压
d、q
轴信号
e
d
、e
q
。3.
根据权利要求1所述的考虑谐波抑制的低压储能变流器控制方法，其特征在于，所述控制模块具体操作为：将含无功谐波电流的信号
i
h
‑
abc
依次输入矩阵
C
32
、
矩阵
C
中，将其中有功电流信号与有功功率
PI
控制器输出
i
P*
求和，将其中无功电流信号与无功功率
PI
控制器输出
i
Q*
求和，分别获得参考的有功电流信号
i
d*
与
i
q*
，将其与实测电流信号
i
d
、i
q
作差并输入
PI
控制器获得信号
i
d
’
、i
q
’
，将
i
d
’
与电网电压
d
轴信号
e
d
求和再与
ω
*
Li
q
作差获得控制电压信...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩伟，戴欣，施洋，张经炜，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司，
类型：发明
国别省市：