一种基于背靠背式储能变流器的多直流分支功率协调控制方法。首先，PCS(1)通过并网开关(2)和电网(3)相连，直流侧(7)接入3个直流支路并分别控制其输出功率；SCADC下发PCS各直流支路的功率期望(8)，并计算得到总功率期望。若支路没有故障，且运行状态可以满足SCADA下发的功率值，则直接执行SCADA下发的功率期望(10)，并返回1类报文(11)；若支路有故障或支路不可满足SCADA下发的功率值，则调整故障/状态不符合期望要求的支路，按照实际可承受功率最大值运行(12)。如果剩余的支路可以满足期望要求(13)则返回2类报文，如果剩余支路不能满足期望要求则剩余支路满功率运行，并返回3类报文。本发明专利技术具有提高系统效率，增加系统可靠性的效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子变频器
，具体涉及一种基于背靠背式储能变流器的多直流分支功率协调控制技术。
技术介绍
微电网作为超高压、远距离、大电网供电模式的补充，代表着电力系统新的发展方向。储能变流器作为微电网的主要构成元素，背靠背式的结构具有直流侧接入方式灵活、直流侧电压范围广等优势，在微网接入中具有较大规模应用。在直流侧有多簇电池接入或光伏、电池混合接入时，现有技术一般是将功率平分到各个支路上，在功率低时功率采用功率平分到各支路上的方式会导致损耗增加。在单支路故障时，一般采用一停全停的方式，降低了系统的可靠性。因此，基于背靠背式储能变流器的多直流分支功率协调控制技术是十分必要的。
技术实现思路
为克服现有储能变流器多直流分支功率控制技术上存在的不足，本专利技术公开了基于背靠背式储能变流器多直流分支功率控制方法。 本专利技术具体采用以下技术方案。 一种基于背靠背式储能变流器PCS的多直流分支功率协调控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: (I)背靠背式储能变流器PCS通过并网开关与大电网相连，背靠背式储能变流器PCS的直流侧使用3相IGBT，每相IGBT的一对上下桥臂控制一个直流支路，即在直流侧接入3个直流支路； (2)数据采集与监视控制系统SCADC向背靠背式储能变流器PCS下发PCS总功率期望，其中，设定功率从背靠背式储能变流器流向电网为正，即背靠背式储能变流器放电为正； (3)若所有的直流支路没有故障，背靠背式储能变流器PCS根据各直流支路荷电状态和总功率指令大小指定各支路的功率出力，当直流支路的运行状态能够满足下发的SCADA总功率期望值，则向SCADA返回I类报文，即背靠背式储能变流器PCS功率可以实现SCADA的要求，当直流支路的运行状态不能满足下发的SCADA总功率期望值，则向SCADA返回2类报文，即背靠背式储能变流器PCS功率不可以实现SCADA的要求，以及当前输出功率的大小； (4)若有直流支路故障时，则背靠背式储能变流器PCS根据非故障直流支路荷电状态和总功率指令大小指定各非故障支路的功率出力，并且，当非故障直流支路的运行状态能够满足下发的SCADA总功率期望值，则向SCADA返回I类报文，即背靠背式储能变流器PCS功率可以实现SCADA的要求，当非故障直流支路的运行状态不能满足下发的SCADA总功率期望值，则向SCADA返回2类报文，即背靠背式储能变流器PCS功率不可以实现SCADA的要求，以及当前输出功率的大小。 本专利技术具有以下技术效果: 细化直流支路荷电状态和故障状态，最大化的满足SCADA的功率要求，有效的降低低功率时的直流支路投入个数，降低功率损耗。 【附图说明】 图1为微电网运行拓扑结构示意图； 图2为本专利技术采用的背靠背式PCS主回路结构图； 图3为本专利技术多支路功率协调控制方法流程图； 图4为本专利技术多直流分支放电功率协调控制方法示意图。 【具体实施方式】 下面结合说明书附图以及具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步详细说明。 在变流器的主回路设计时，直流侧采用3相IGBT，每相控制一个直流支路，可同时实现对直流支路4、5、6的功率控制，如图1和2所示。 多直流分支功率协调控制方法如图3所示，所述协调控制方法包括以下步骤: 步骤1:首先，数据采集与监视控制系统SCADA下发总功率期望到背靠背式储能变流器PCS。SCADA下发的功率不可大于储能变流器的额定功率PN，即SCADA下发的功率期望Pset和储能变流器的额定功率Pn需满足:I Pset | ( PN。 步骤2:数据采集与监视控制系统SCADA向背靠背式储能变流器PCS下发PCS总功率期望，其中，设定功率从背靠背式储能变流器流向电网为正，即背靠背式储能变流器放电为正。 步骤3:若所有的直流支路没有故障，背靠背式储能变流器PCS根据各直流支路荷电状态和总功率指令大小指定各支路的功率出力，当直流支路的运行状态能够满足下发的SCADA总功率期望值，则向SCADA返回I类报文，即背靠背式储能变流器PCS功率可以实现SCADA的要求，当直流支路的运行状态不能满足下发的SCADA总功率期望值，则向SCADA返回2类报文，即背靠背式储能变流器PCS功率不可以实现SCADA的要求，以及当前输出功率的大小。 具体实现方式如图4所示。 设功率从变流器流向电网为正，即变流器放电为正，以直流侧3个支路为例。 3.1当SCADC下发总功率期望Pset大于O时，先判断3个直流支路是否均放电无故障。若3个直流支路均放电无故障，则将Pset和储能变流器的额定容量Pn相比，若Pset ( 0.33*PN，1个直流支路放电(选取荷电状态SOC最高的I个支路)，若0.33*PN〈Pset ( 0.66*PN，2个直流支路放电(选取SOC最高的2个支路)，若Pn ^ Pset>0.66*PN，3个直流支路均放电。此时，储能变流器返回I类报文(储能变流器可以满足SCADA功率要求)到SCADA。若Pset > Pn,储能变流器返回II类报文(储能变流器不可以满足SCADA功率要求，并上送此时实际输出功率的值)到SCADA。 3.2当SCADC下发总功率期望Pset小于O时，先判断3个直流支路是否均充电无故障。若3个直流支路均充电无故障，则将Pset和储能变流器的额定容量Pn相t匕，若Pset彡-0.33*Pn，I个直流支路充电(选取SOC最低的I个支路)，若-0.33*PN> Pset彡-0.66*PN，2个直流支路充电(选取SOC最低的2个支路)，若-Pn < Pset< -0.66*PN，3个直流支路均放电。此时，储能变流器返回I类报文(储能变流器可以满足SCADA功率要求)到SCADA。若Pset < -Pn，储能变流器返回II类报文(储能变流器不可以满足SCADA功率要求，并上送此时实际输出功率的值)到SCADA。 步骤4:若直流支路有故障时，则背靠背式储能变流器PCS根据非故障直流支路荷电状态和总功率指令大小指定各非故障支路的功率出力，并且，当非故障直流支路的运行状态能够满足下发的SCADA总功率期望值，则向SCADA返回I类报文，即背靠背式储能变流器PCS功率可以实现SCADA的要求，当非故障直流支路的运行状态不能满足下发的SCADA总功率期望值，则向SCADA返回2类报文，即背靠背式储能变流器PCS功率不可以实现SCADA的要求，以及当前输出功率的大小。 4.1当SCADC下发总功率期望Pset大于O时， 4.1.1若有2个直流支路放电无故障，将Pset和储能变流器的额定容量Pn相比，若Pset ( 0.33*Pn，I个直流支路放电(选取SOC最高的I个支路)，若0.33*PN〈Pset ( 0.66*PN，2个直流支路放电，此时，储能变流器返回I类报文(储能变流器可以满足SCADA功率要求)到SCADA。若Pset>0.66*PN，2个直流支路满功率放电，即放电功率为0.66*Pn。此时，储能变流器返回II类报文(储能变流器不可以满足SCADA功率要求，并上送此时实际输出功率的值)到SCADA。 4本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于背靠背式储能变流器PCS的多直流分支功率协调控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)背靠背式储能变流器PCS通过并网开关与大电网相连，背靠背式储能变流器PCS的直流侧使用3相IGBT，每相IGBT的一对上下桥臂控制一个直流支路，即在直流侧接入3个直流支路；(2)数据采集与监视控制系统SCADC向背靠背式储能变流器PCS下发PCS总功率期望，其中，设定功率从背靠背式储能变流器流向电网为正，即背靠背式储能变流器放电为正；(3)若所有的直流支路没有故障，背靠背式储能变流器PCS根据各直流支路荷电状态和总功率指令大小指定各支路的功率出力，当直流支路的运行状态能够满足下发的SCADA总功率期望值，则向SCADA返回1类报文，即背靠背式储能变流器PCS功率可以实现SCADA的要求，当直流支路的运行状态不能满足下发的SCADA总功率期望值，则向SCADA返回2类报文，即背靠背式储能变流器PCS功率不可以实现SCADA的要求，以及当前输出功率的大小；(4)若有直流支路故障时，则背靠背式储能变流器PCS根据非故障直流支路荷电状态和总功率指令大小指定各非故障支路的功率出力，并且，当非故障直流支路的运行状态能够满足下发的SCADA总功率期望值，则向SCADA返回1类报文，即背靠背式储能变流器PCS功率可以实现SCADA的要求，当非故障直流支路的运行状态不能满足下发的SCADA总功率期望值，则向SCADA返回2类报文，即背靠背式储能变流器PCS功率不可以实现SCADA的要求，以及当前输出功率的大小。...
【技术特征摘要】
1.一种基于背靠背式储能变流器PCS的多直流分支功率协调控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: (1)背靠背式储能变流器PCS通过并网开关与大电网相连，背靠背式储能变流器PCS的直流侧使用3相IGBT，每相IGBT的一对上下桥臂控制一个直流支路，即在直流侧接入3个直流支路； (2)数据采集与监视控制系统SCADC向背靠背式储能变流器PCS下发PCS总功率期望，其中，设定功率从背靠背式储能变流器流向电网为正，即背靠背式储能变流器放电为正； (3)若所有的直流支路没有故障，背靠背式储能变流器PCS根据各直流支路荷电状态和总功率指令大小指定各支路的功率出力，当直流支路的运行状态能够满足下发的SCADA总功率期望值，则向SCADA返回I类报文，即背靠背式储能变流器PCS功率可以实现SCADA的要求，当直流支路的运行状态不能满足下发的SCADA总功率期望值，则向SCADA返回2类报文，即背靠背式储能变流器PCS功率不可以实现SCADA的要求，以及当前输出功率的大小; (4)若有直流支路故障时，则背靠背式储能变流器PCS根据非故障直流支路荷电状态和总功率指令大小指定各非故障支路的功率出力，并且，当非故障直流支路的运行状态能够满足下发的SCADA总功率期望值，则向SCADA返回I类报文，即背靠背式储能变流器PCS功率可以实现SCADA的要求，当非故障直流支路的运行状态不能满足下发的SCADA总功率期望值，则向SCADA返回2类报文，即背...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵璐璐，张效宇，何岩，韩建，操丰梅，张涛，刘树，刘志超，陈建卫，刘坤，杜金陵，刘智全，王立超，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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