一种储能系统的控制方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了一种储能系统的控制方法和装置。本申请根据VSG计算储能系统的输出电压参考值和电压相位角；对输出电压参考值进行坐标变换处理，得到两相同步旋转坐标系下的电压分量；将该电压分量作为电压电流双环控制的输入电压，并经过电压电流双环控制得到三相电压参考值；按照每条功率变换链路的功率变换单元的数量均分三相电压参考值，将均分后的每份三相电压参考值与电池均衡控制得到的电压分量叠加，得到每个功率变换单元的电压参考信号。本申请的储能系统在并离网模式下均工作于电压源状态，不需要进行控制策略的切换，不会出现电压电流过冲的问题；并利用VSG的自动调压和调频能力，使储能系统具有即插即用和电压频率的自动调控功能。

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统的控制方法和装置
本申请涉及电子电力变换
，特别涉及一种储能系统的控制方法和装置。
技术介绍
随着技术的发展，环境压力的加大，分布式能源越来越多的出现在生产生活当中，其中风力发电和太阳能发电此类分布式能源出力具有随机性、间歇性和波动性，大规模接入将给电网调峰、运行控制和供电质量等带来巨大挑战。大容量储能技术能够有效提升电网接纳分布式能源的能力，解决“间歇式能源发电直接并网对电网冲击”问题，将有助于分布式能源的更快发展，提高分布式能源在电网中的渗透率。大容量储能系统分为并网型和离网型，其中并网型储能系统大部分时间工作于并网状态，充当一个电流源的角色，但一旦电网故障或者检修掉电时，储能系统需要能快速无缝地切换到离网工作模式，保证重要负荷的供电不间断。传统控制策略为并网时有功无功(PQ)控制，离网时调整为电压频率(Vf)控制，由于存在控制策略的不同，在并离网切换时往往会出现过电压或者过电流，导致模式切换失败而停机重启，无法保证供电的不间断。同时在微电网中分布式电源渗透率高，电压频率波动较大，储能系统充当着电压调节器和频率调节器的角色，但是传统的控制策略必须要通过中央控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储能系统的控制方法，其特征在于，储能系统包括连接在三相电网和储能电池之间的三条功率变换链路，每条功率变换链路包括：多个功率变换单元，每个功率变换单元的交流端口相互串联，每个功率变换单元的直流端口彼此独立，并分别连接各自的储能电池；所述方法包括：根据虚拟同步发电机技术计算所述储能系统的输出电压参考值和电压相位角；对所述输出电压参考值进行坐标变换处理，得到两相同步旋转坐标系下的电压分量；将所述两相同步旋转坐标系下的电压分量作为电压电流双环控制的输入电压，并经过电压电流双环控制，得到所述储能系统的三相电压参考值；按照每条功率变换链路的功率变换单元的数量均分所述三相电压参考值，将均分后的每份三相电...

【技术特征摘要】
1.一种储能系统的控制方法，其特征在于，储能系统包括连接在三相电网和储能电池之间的三条功率变换链路，每条功率变换链路包括：多个功率变换单元，每个功率变换单元的交流端口相互串联，每个功率变换单元的直流端口彼此独立，并分别连接各自的储能电池；所述方法包括：根据虚拟同步发电机技术计算所述储能系统的输出电压参考值和电压相位角；对所述输出电压参考值进行坐标变换处理，得到两相同步旋转坐标系下的电压分量；将所述两相同步旋转坐标系下的电压分量作为电压电流双环控制的输入电压，并经过电压电流双环控制，得到所述储能系统的三相电压参考值；按照每条功率变换链路的功率变换单元的数量均分所述三相电压参考值，将均分后的每份三相电压参考值与储能电池由电池均衡控制得到的电压分量叠加，得到每个功率变换单元的电压参考信号。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据虚拟同步发电机技术计算所述储能系统的输出电压参考值和电压相位角，包括：利用所述储能系统设定的有功功率和所述储能系统的电网基准角频率计算输入转矩；将所述储能系统的电网基准角频率与输出电压角频率的差值乘以虚拟同步发电机的阻尼因子后所得到的值与所述输入转矩相加，相加后再与虚拟同步发电机的电磁转矩相减，将所得到的差值经过惯性积分处理后得到所述储能系统的输出电压角频率，将所述输出电压角频率经过积分处理后得到所述储能系统的电压相位角；基于所述虚拟同步发电机的感应电动势方程、输出有功无功方程和电磁转矩方程，并根据所述储能系统的电流采样值和计算得到的所述输出电压角频率、电压相位角，计算得到所述储能系统的输出电压参考值；其中，所述虚拟同步发电机的互感系数与励磁电流的乘积值通过对所述储能系统设定的无功功率与由输出有功无功方程得到的输出无功值的差进行积分处理得到。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述储能系统的电压相位角与积分处理后的得到的所述储能系统的输出电压相位角做差；将所述差值经过PI控制器处理后得到所述储能系统的输出电压角频率的补偿量；将所述输出电压角频率的补偿量与积分处理后的得到的所述储能系统的输出电压角频率叠加，将叠加后的值经过积分处理，得到相位同步控制的电压相位角。4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：将从所述储能系统的并网开关电网侧采样得到的电压幅值与所述储能系统的输出电压幅值做差；将所述差值乘以电压无功下垂系数后与所述储能系统设定的无功功率值叠加，将叠加后的值与由输出有功无功方程得到的输出无功值的差进行积分处理，得到所述虚拟同步发电机的互感系数与励磁电流的乘积值，实现所述储能系统的输出电压与电压幅值的同步控制。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述对所述输出电压参考值进行坐标变换处理，包括：对所述输出电压参考值的第一个电压信号做广义积分处理，得到与所述输出电压参考值的第一个电压信号的相位相垂直的电压值，将所述输出电压参考值的第一个电压信号和积分得到的与该第一个电压信号相位相垂直的电压作为两相静止坐标系中的电压分量；将所述两相静止坐标系中的电压分量进行坐标转换，转换为两相同步旋转坐标系下的电压分量。6.一种储能系统的控制装置，其特征在于，储能系统包括连接在三...

【专利技术属性】
技术研发人员：许贤昶，吴志鹏，吴胜兵，姜新宇，
申请(专利权)人：广州智光电气股份有限公司，广州智光储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44