【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及pcs储能控制，具体为用于双向输入输出的pcs储能控制系统。
技术介绍
1、随着可再生能源的普及和智能电网的发展，储能技术在能源转换和存储领域的重要性日益凸显。双向输入输出pcs(power conversion system)储能控制系统作为一种新型的储能技术，能够有效地解决可再生能源发电不稳定、电网负荷波动等问题，提高能源利用效率和电网稳定性。
2、现有技术中，在pcs处于并网充电工作模式情况时，对内环电流的控制通常是采用预测控制的模式，但是预测控制是以数字离散化控制为手段的控制方法，需要采用mcu（microcontroller unit：微控制器）进行编程去实现具体的控制。由于采用电流数字控制器，则必须遵循数字处理器的周期性采样规则和其程序代码的执行规律，造成pcs输出电压矢量指令到指令的执行存在延时，进而导致了对pcs储能控制的精度降低。
3、另一方面，当储能电站处于并网放电模式控制时，输出电压及相角频率由电网支撑，只需考虑对p/q输出的功率控制。传统的p/q控制，采用恒功率放电，将有功能量输送至电网，由 ems(energy management system：能源管理系统)直接给定有功及无功指令值，实现单位功率因数的并网放电控制，这种对并网放电模式控制方法往往增加对峰时电网的负荷压力。
4、因此，亟需一种用于双向输入输出的pcs储能控制系统来解决上述问题。
技术实现思路
1、（一）解决的技术问题
2、针对现
3、在pcs处于并网放电工作模式情况下，基于实时负载功率跟踪获得p/q 功率的参考给定值，将参考给定值经过功率调节得到dq轴给定电流值，在将dq轴给定电流值通过内环的延时补偿预测电流控制得到pcs输出电压矢量指令值，利用svpwm调制得到pcs的控制脉冲，以实现对pcs的放电控制。解决了现有技术中对并网放电模式控制方法增加对峰时电网的负荷压力的技术问题。
4、（二）技术方案
5、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
6、用于双向输入输出的pcs储能控制系统，pcs储能控制系统的工作方法包括以下步骤：
7、获取pcs的工作模式；
8、在pcs处于并网充电工作模式情况时，外环控制为恒定直流电压控制，内环为延时补偿预测电流控制：设置采样周期为 ts，将第k个周期内的产生的电压参考输出矢量在 k时刻内输出作用于 pcs，根据关联公式计算出k+1 时刻的电流反馈值，并计算k+1 时刻的指令电压矢量，并将k+1 时刻的指令电压矢量进行svpwm调制，得到pcs的控制脉冲，以实现对pcs的充电控制，该关联公式如下：
9、
10、其中，为dq坐标系下 k+1 时刻的电流反馈值，、为 k时刻的 dq 轴电流值，、为 k 时刻电网处的反馈电压值，、为k时刻pcs的dq轴输出电压值，为反馈电流参数矩阵，为反馈电压参数矩阵；
11、在pcs处于并网放电工作模式情况下，基于实时负载功率跟踪获得p/q 功率的参考给定值，将参考给定值经过功率调节得到dq轴给定电流值，在将dq轴给定电流值通过内环的延时补偿预测电流控制得到pcs输出电压矢量指令值，利用svpwm调制得到pcs的控制脉冲，以实现对pcs的放电控制。
12、进一步地，基于实时负载功率跟踪获得p/q 功率的参考给定值包括：
13、获取电压传感器上传的电网电动势电压幅值相位，并通过pll获得公共点电压矢量的相位信息；
14、基于电流传感器获取pcs交流侧输出的三相电流值与网侧三相电流值，计算两者差值得到负载支路的电流；
15、基于电压矢量的相位信息和负载支路的电流计算得到负载的实时功率；
16、根据负载的实时功率与ems所能提供的最大功率进行对比，确定p/q功率的参考给定值。
17、进一步地，根据负载的实时功率与ems所能提供的最大功率进行对比，确定p/q功率的参考给定值包括：
18、将负载的实时功率和ems所能提供的最大功率进行对比，若负载的实时功率小于ems 所提供的最大功率，则p/q功率的参考给定值为负载的实时功率值；若负载的实时功率大于 ems所能提供的最大功率，则p/q功率的参考给定值为ems所能提供的最大功率。
19、进一步地，将参考给定值经过功率调节得到dq轴给定电流值包括：
20、将p/q功率的参考给定值通过瞬时功率法分析得出在dq坐标系下的储能变流器输出的有功功率p和无功功率q表达式：
21、
22、其中，、为p/q功率的参考给定值下的网侧的dq轴电流，、为p/q功率的参考给定值下的网侧dq轴电动势；
23、获取网侧dq轴电压值的反馈值、；
24、基于有功功率p和无功功率q和、来求得dq轴电流内环的参考电流值如下：
25、
26、其中，、为dq轴电流内环的参考电流值。
27、进一步地，所述系统还包括：
28、在pcs 处于并网工作模式时，当孤岛发生时，将pcs与电网之间的断路器断开，由pcs切换至离网放电工作模式继续为负载供电，确保负载正常运行。
29、进一步地，所述系统的工作方法还包括：
30、当pcs电压出现波动时，判定电压正反波动方向以确定有功分量的扰动正反方向向，利用正反馈扰动量函数加速扰动过程，通过电流扰动量的增加来判断其电压的幅值大小是否超过预设阈值，若是，则确定发生了孤岛，若否，则未发生孤岛，其中，正反馈扰动量函数表达式如下：
31、
32、其中，为k时刻正反馈扰动量，为k-1时刻正反馈扰动量，为电压波动大小值，为正反馈系数。
33、进一步地，系统的工作方法还包括：
34、在pcs 处于离网工作模式时，对电网的相位进行跟踪检测，得到电网的相位信息；
35、根据电网的相位信息对离网 v/f 控制模式下的相位进行补偿，在预设补偿周期时间内实现相位的预同步；
36、在离网工作模式下的相位和电网实现预同步之后，进行离网/并网模式的切换。
37、（三）有益效果
38、本专利技术提供的用于双向输入输出的pcs储能控制系统，具有以下有益效果：
39、在pcs处于并网充电工作模式情况时，外环控制为恒定直流电压控制，内环为延时补偿预测电流控制：设置采样周期为ts，将第k个周期内的产生的电压参考输出矢量在 k时刻内输出作用于 pcs，根据关联公式计算出k+1 时刻的电流反馈本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于双向输入输出的PCS储能控制系统，其特征在于，PCS储能控制系统的工作方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：基于实时负载功率跟踪获得P/Q 功率的参考给定值包括：
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：根据负载的实时功率与EMS所能提供的最大功率进行对比，确定P/Q功率的参考给定值包括：
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：将参考给定值经过功率调节得到dq轴给定电流值包括：
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统的工作方法还包括：
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统的工作方法还包括：
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统的工作方法还包括：
【技术特征摘要】
1.用于双向输入输出的pcs储能控制系统，其特征在于，pcs储能控制系统的工作方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：基于实时负载功率跟踪获得p/q 功率的参考给定值包括：
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：根据负载的实时功率与ems所能提供的最大功率进行对比，确定p/q功率的参考给定值包括：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱俊涛，
申请(专利权)人：长芽科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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