基于微电网储能系统的APF、SVC组合的电能质量治理方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于微电网储能系统的APF、SVC组合的电能质量治理方法，微网母线上连接有储能系统、负荷、SVC和分布式电源装置；储能系统由PCS和储能电池构成，储能电池通过PCS实现与微网的能量交换，输出适量有功和无功功率，从系统层面上保证微网的功率平衡，进而维持系统电压和频率相对稳定；PCS并连接到微网母线上；负荷包括线性负荷和非线性负荷，两种负荷都通过对应的SVC连接到两条支路中；分布式电源装置包括太阳能光伏、风力发电装置，且分别通过对应的并联型的APF连接于两条支路中。本发明专利技术通过储能系统、APF、SVC的统筹协调使用，使电池储能系统既可以有效地维持微电网的功率平衡，系统各种状态运行稳定，又能很好地改善微电网的电能质量。

【技术实现步骤摘要】
基于微电网储能系统的APF、SVC组合的电能质量治理方法
本专利技术属于电力系统分布式发电微网及微网电能质量治理领域，特别涉及一种基于微电网储能系统的APF、SVC组合的电能质量治理的实现。
技术介绍
微网是基于可再生能源的分布式微型电网技术，近年来越来越受到人们的关注。分布式可再生清洁能源发电往往需要经过功率变换模块才能接入大电网，而功率变换通常需要消耗无功，它们还会产生不确定的谐波，类似的还有电动汽车充电装置等负荷；其他因素包括负荷的非线性和不对称性以及微源的间歇性和不稳定性等；综上所述，微网面临电流谐波、功率不平衡和电压波动等多种电能质量问题。电池储能系统采用模块化设计，即插即用，安装使用方便，具有快速功率吞吐和四象限运行的能力，在微电网中得到了广泛应用。电池储能系统在调节微电网功率同时能稳定微网系统电压和频率，尤其在微电网处于孤岛状态下，起着电压和频率支撑稳定作用，进而提高微网电能质量。如果只依赖储能系统，不能达到很好的电能治理效果，也不能充分发挥储能系统充放电、削峰填谷、调峰调频、功率平衡和改善电能质量的综合功能。基于上述原因，本专利提出一种基于微电网储能系统的APF、SV本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于微电网储能系统的APF、SVC组合的电能质量治理方法，具有电连接的配电网和变压器T1；其特征在于：所述变压器T1通过策略控制和计费器PCC与微网母线相连；所述微网母线上连接有储能系统、负荷、SVC和分布式电源装置；所述储能系统由PCS和储能电池构成，储能电池通过PCS实现与微网的能量交换，输出适量有功和无功功率，从系统层面上保证微网的功率平衡，进而维持系统电压和频率相对稳定；所述PCS并连接到微网母线上；所述负荷包括线性负荷和非线性负荷，两种负荷都通过对应的SVC连接到两条支路中；所述分布式电源装置包括太阳能光伏DG1、风力发电装置DG2，且分别通过对应的并联型的APF连接于两条支路中...

【技术特征摘要】
1.一种基于微电网储能系统的APF、SVC组合的电能质量治理方法，具有电连接的配电网和变压器T1；其特征在于：所述变压器T1通过策略控制和计费器PCC与微网母线相连；所述微网母线上连接有储能系统、负荷、SVC和分布式电源装置；所述储能系统由PCS和储能电池构成，储能电池通过PCS实现与微网的能量交换，输出适量有功和无功功率，从系统层面上保证微网的功率平衡，进而维持系统电压和频率相对稳定；所述PCS并连接到微网母线上；所述负荷包括线性负荷和非线性负荷，两种负荷都通过对应的SVC连接到两条支路中；所述分布式电源装置包括太阳能光伏DG1、风力发电装置DG2，且分别通过对应的并联型的APF连接于两条支路中。2.根据权利要求1所述的基于微电网储能系统的APF、SVC组合的电能质量治理方法，其特征在于：所述并联型的APF包括指令电流运算模块和补偿电流生成模块两大部分组成；所述指令电流运算模块的输入端与负荷电流iL检测电路的输出端相连接，其输出端与补偿电流生成模块的输入端相连，指令电流运算模块对补偿对象电流中的谐波电流分量、无功电流分量进行检测；所述补偿电流生成模块与补偿电流ic检测电路的输出端相连，补偿电流生成模块根据计算出的指令信号控制PWM逆变器产生所需的补偿电流ic，从而抵消负载电流中需要补偿的电流分量；所述补偿电流生成模块包含依次相连的电流跟踪控制、驱动电路和主电路三大模块。3.根据权利要求1所述的基于微电网储能系统的APF、SVC组合的电能质量治理方法，其特征在于：所述SVC的控制系统包括依次相连的数据处理器、PI调节器、SVC等值电纳计算模块、脉冲触发模块和SVC；所述数据处理器的输入端接系统线电压Vsy和线电流isy。4.根据权利要求1所述的基于微电网储能系统的APF、SVC组合的电能质量治理方法，其特征在于：所述PCS包括直流EMI、IGBT三相桥电路、LCL滤波电路、浪涌电路和交流EMI；所述直流EMI通过直流断路器QF2与储能电池相连；所述直流EMI和IGBT三相桥电路之间连接有直流接触器KM4；所述交流EMI依次通过交流断路器QF1和并网接触器KM1连接至微网母线；所述浪涌电流包括涌流接触器KM3和涌流电阻；所述IGBT三相桥电路和浪涌电路之间连接有LCL滤波电路。5.根据权利要求1所述的基于微电网储能系统的APF、SVC组合的电能质量治理方法，其特征在于：还具有相关量检测控制电路；所述相关量检测控制电路通过检测PCC来判断微网是处于并网还是离网，通过检测发电装置侧电压电流来判断其是否正常运行，另外还需要检测负荷功率以及发电功率以判断是否需要储能系统来进行功率平衡；将上述检测的量通过A/D转换输入到能量管理系统(EMS)中进行决策处理储能系统、APF和SVC的组合工作。6.根据权利要求1所述的基于微电网储能系统的APF、SVC组合的电能质量治理方法，其特征在于：所述储能系统的V/f控制策略中，电流闭环控制策略为内环，加上电压外环就得到V/f控制策略；电压外环需采集负载侧电压U，经派克变换得到Ud、Uq，分别与电压参考值Udref、Uqref做差，将得到的差值经PI环节得到电流内环给定值Idref、Iqref，采集滤波器电感电流经派克变换得到Id、Iq，分别与Idref、Iqref做差后经电流内环和SVPWM发生器得到控制功率开关管的PWM控制信号，实现PCS孤岛运行的控制。7.根据权利要求1所述的基于微电网储能系统的APF、SVC组合的电能质量治理方法，其特征在于：所述储能系统的P/Q控制策略中，电流闭环控制策略为内环，加上功率外环就得到PQ控制策略，功率外环采集并网电压U和并网电流I，经(abc/dq)变换得到Ud、Uq、Id、Iq，再经式P＝UdId+UqIq(1-1)Q＝UdIq+UqId(1-2)计算得到P、Q，与给定值Pref、Qref做差经PI环节得到电流给定值Idref、Iqref分别与Id、Iq做差，经过PI环节以及前馈功率解耦环节得到经过(dq/αβ)变换得到两相静止...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴飞，佘沛亮，黄杨，曹波，缪书坤，
申请(专利权)人：江苏双登富朗特新能源有限公司，双登集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32