双模式储能变换器的控制方法、装置和系统制造方法及图纸

本申请实施例提供一种双模式储能变换器的控制方法、装置和系统。其中，控制方法包括：获取交流电网的运行状态值；根据所述运行状态值，将N个双模式储能变换器中的至少一个双模式储能变换器的控制模式在电压源控制模式与电流源控制模式之间切换；其中，N为正整数；所述电压源控制模式为虚拟同步发电机电压源控制模式，所述电流源控制模式为虚拟同步发电机电流源控制模式；或者，所述电压源控制模式为下垂控制模式，所述电流源控制模式为倒下垂控制模式。通过控制双模式储能变换器的控制模式在具有调频调压能力的电压源控制模式和电流源控制模式之间自适应切换，提升了双模式储能变换器系统的运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】
双模式储能变换器的控制方法、装置和系统
本申请实施例涉及储能变换器
，尤其涉及一种双模式储能变换器的控制方法、装置和系统。
技术介绍
随着能源互联网的快速发展，大规模储能技术已成为可再生能源发电利用的关键支撑技术。根据功能需求的不同，储能电站可工作在并网模式和离网模式，并适应两种模式之间的切换。并网情况下，储能电站配合风电场、光伏电站等可再生能源发电系统，实现平抑输出波动以及削峰填谷的功能。离网情况下，储能电站作为主电源为可再生能源发电系统提供电压和频率支撑。目前，储能逆变系统可以采用虚拟同步发电机(VirtualSynchronousGenerator，VSG)控制方案。储能逆变系统可以包括主控逆变器和从控逆变器。主控逆变器采用基于虚拟同步发电机的电压源输出方式为系统提供电压和频率支撑，并根据主控逆变器容量提供虚拟惯量和虚拟阻尼。从控逆变器采用基于虚拟同步发电机的电流源输出方式，接收主控逆变器下发的静态有功和电流配额，并根据从控逆变器容量提供虚拟惯量。储能逆变系统可以在离网运行条件下输出质量较高的电压电能，且在并/离网切换的过程中不需要改变控制器结构。但是，上述结构的储能逆变系统，系统运行稳定性对主控逆变器的依赖性极强，对电网强弱变化的适应性较差。
技术实现思路
本申请实施例提供一种双模式储能变换器的控制方法、装置和系统，提升了双模式储能变换器系统的运行稳定性。第一方面，本申请实施例提供一种双模式储能变换器的控制方法，包括：获取交流电网的运行状态值；根据运行状态值，将N个双模式储能变换器中的至少一个双模式储能变换器的控制模式在电压源控制模式与电流源控制模式之间切换；其中，N为正整数；电压源控制模式为虚拟同步发电机电压源控制模式且电流源控制模式为虚拟同步发电机电流源控制模式，或者电压源控制模式为下垂控制模式且电流源控制模式为倒下垂控制模式。通过第一方面提供的双模式储能变换器的控制方法，可以根据电网的强弱变化控制双模式储能变换器的控制模式在具有调频调压功能的电压源控制模式和电流源控制模式之间自适应切换，提升了双模式储能变换器系统对电网强弱变化的适应性和运行稳定性。可选的，在第一方面的一种可能的实施方式中，N等于1，根据运行状态值，将N个双模式储能变换器中的至少一个双模式储能变换器的控制模式在电压源控制模式与电流源控制模式之间切换，包括：若运行状态值满足预设电压源转电流源条件，则将双模式储能变换器的控制模式由电压源控制模式切换为电流源控制模式；若运行状态值满足预设电流源转电压源条件，则将双模式储能变换器的控制模式由电流源控制模式切换为电压源控制模式。可选的，在第一方面的一种可能的实施方式中，N大于1，根据运行状态值，将N个双模式储能变换器中的至少一个双模式储能变换器的控制模式在电压源控制模式与电流源控制模式之间切换，包括：根据运行状态值，将其中一个双模式储能变换器的控制模式在电压源控制模式与电流源控制模式之间切换。通过该可能的实施方式提供的双模式储能变换器的控制方法，双模式储能变换器的数量为多个，根据电网的强弱变化需要进行控制模式的切换时，可以将多个双模式储能变换器中的其中一个进行控制模式的切换。由于双模式储能变换器的控制模式可以在具有调频调压功能的电压源控制模式和电流源控制模式之间自适应切换，提升了双模式储能变换器系统对电网强弱变化的适应性和运行稳定性。可选的，在第一方面的一种可能的实施方式中，N个双模式储能变换器中P个双模式储能变换器的控制模式为电压源控制模式，除P个双模式储能变换器之外的Q个双模式储能变换器的控制模式为电流源控制模式；P+Q＝N，P≥0，Q≥0；根据运行状态值，将其中一个双模式储能变换器的控制模式在电压源控制模式与电流源控制模式之间切换，包括：若运行状态值满足预设电压源转电流源条件，则将P个双模式储能变换器中的一个双模式储能变换器的控制模式由电压源控制模式切换为电流源控制模式；若运行状态值满足预设电流源转电压源条件，则将Q个双模式储能变换器中的一个双模式储能变换器的控制模式由电流源控制模式切换为电压源控制模式。可选的，在第一方面的一种可能的实施方式中，双模式储能变换器的控制模式由电压源控制模式切换为电流源控制模式，包括：向双模式储能变换器输出第一驱动信号，第一驱动信号用于控制双模式储能变换器工作在电流源控制模式下；双模式储能变换器的控制模式由电流源控制模式切换为电压源控制模式，包括：向双模式储能变换器输出第二驱动信号，第二驱动信号用于控制双模式储能变换器工作在电压源控制模式下。可选的，在第一方面的一种可能的实施方式中，向双模式储能变换器输出第一驱动信号，包括：获取电压源控制模式下的d轴电流参考分量q轴电流参考分量以及电流源控制模式下的d轴电流参考分量q轴电流参考分量根据d轴电流参考分量q轴电流参考分量d轴电流参考分量和q轴电流参考分量采用数值缓启动器控制方程获得d轴电流执行分量和q轴电流执行分量其中，ΔiLd与ΔiLq为数值缓启动器的设定步长，T为缓启时间；根据d轴电流执行分量和q轴电流执行分量输出第一驱动信号。可选的，在第一方面的一种可能的实施方式中，向双模式储能变换器输出第二驱动信号，包括：获取电压源控制模式下的d轴电流参考分量q轴电流参考分量以及电流源控制模式下的d轴电流参考分量q轴电流参考分量根据d轴电流参考分量q轴电流参考分量d轴电流参考分量和q轴电流参考分量采用数值缓启动器控制方程获得d轴电流执行分量和q轴电流执行分量其中，ΔiLd与ΔiLq为数值缓启动器的设定步长，T为缓启时间；根据d轴电流执行分量和q轴电流执行分量输出第二驱动信号。可选的，在第一方面的一种可能的实施方式中，获取电压源控制模式下的d轴电流参考分量q轴电流参考分量以及电流源控制模式下的d轴电流参考分量q轴电流参考分量包括：采集双模式储能变换器输出的电网电压、电容电压和电感电流；根据电网电压、电容电压和电感电流，获取电压源控制模式下的d轴电流参考分量q轴电流参考分量以及电流源控制模式下的d轴电流参考分量q轴电流参考分量可选的，在第一方面的一种可能的实施方式中，运行状态值为电网阻抗；预设电压源转电流源条件，包括：运行状态值小于第一阈值；预设电流源转电压源条件，包括：运行状态值大于第二阈值；其中，第一阈值小于第二阈值。可选的，在第一方面的一种可能的实施方式中，运行状态值为短路比；预设电压源转电流源条件，包括：运行状态值大于第三阈值；预设电流源转电压源条件，包括：运行状态值小于第四阈值；其中，第三阈值大于第四阈值。第二方面，本申请实施例提供一种双模式储能变换器的控制装置，应用于双模式储能变换器，双模式储能变换器的控制装置包括：协调控制单元和双模式储能变换器控制单元，双模式储能变换器控制单元包括电压源控制单元和电流源控制单元；其中，双模式储能变换器的数量为N个，双模式储能变换器控制单元的数量为N个，N个双模式储能变换器与N个双模式储能变换器控制单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双模式储能变换器的控制方法，其特征在于，包括：/n获取交流电网的运行状态值；/n根据所述运行状态值，将N个双模式储能变换器中的至少一个双模式储能变换器的控制模式在电压源控制模式与电流源控制模式之间切换；其中，N为正整数；/n所述电压源控制模式为虚拟同步发电机电压源控制模式且所述电流源控制模式为虚拟同步发电机电流源控制模式，或者所述电压源控制模式为下垂控制模式且所述电流源控制模式为倒下垂控制模式。/n

【技术特征摘要】
1.一种双模式储能变换器的控制方法，其特征在于，包括：
获取交流电网的运行状态值；
根据所述运行状态值，将N个双模式储能变换器中的至少一个双模式储能变换器的控制模式在电压源控制模式与电流源控制模式之间切换；其中，N为正整数；
所述电压源控制模式为虚拟同步发电机电压源控制模式且所述电流源控制模式为虚拟同步发电机电流源控制模式，或者所述电压源控制模式为下垂控制模式且所述电流源控制模式为倒下垂控制模式。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，N等于1，所述根据所述运行状态值，将N个双模式储能变换器中的至少一个双模式储能变换器的控制模式在电压源控制模式与电流源控制模式之间切换，包括：
若所述运行状态值满足预设电压源转电流源条件，则将所述双模式储能变换器的控制模式由所述电压源控制模式切换为所述电流源控制模式；
若所述运行状态值满足预设电流源转电压源条件，则将所述双模式储能变换器的控制模式由所述电流源控制模式切换为所述电压源控制模式。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，N大于1，所述根据所述运行状态值，将N个双模式储能变换器中的至少一个双模式储能变换器的控制模式在电压源控制模式与电流源控制模式之间切换，包括：
根据所述运行状态值，将其中一个双模式储能变换器的控制模式在所述电压源控制模式与所述电流源控制模式之间切换。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述N个双模式储能变换器中P个双模式储能变换器的控制模式为电压源控制模式，除所述P个双模式储能变换器之外的Q个双模式储能变换器的控制模式为电流源控制模式；P+Q＝N，P≥0，Q≥0；
所述根据所述运行状态值，将其中一个双模式储能变换器的控制模式在所述电压源控制模式与所述电流源控制模式之间切换，包括：
若所述运行状态值满足预设电压源转电流源条件，则将所述P个双模式储能变换器中的一个双模式储能变换器的控制模式由所述电压源控制模式切换为所述电流源控制模式；
若所述运行状态值满足预设电流源转电压源条件，则将所述Q个双模式储能变换器中的一个双模式储能变换器的控制模式由所述电流源控制模式切换为所述电压源控制模式。


5.根据权利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述双模式储能变换器的控制模式由所述电压源控制模式切换为所述电流源控制模式，包括：
向所述双模式储能变换器输出第一驱动信号，所述第一驱动信号用于控制所述双模式储能变换器工作在电流源控制模式下；
所述双模式储能变换器的控制模式由所述电流源控制模式切换为所述电压源控制模式，包括：
向所述双模式储能变换器输出第二驱动信号，所述第二驱动信号用于控制所述双模式储能变换器工作在电压源控制模式下。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述向所述双模式储能变换器输出第一驱动信号，包括：
获取所述电压源控制模式下的d轴电流参考分量q轴电流参考分量以及所述电流源控制模式下的d轴电流参考分量q轴电流参考分量
根据所述d轴电流参考分量所述q轴电流参考分量所述d轴电流参考分量和所述q轴电流参考分量采用数值缓启动器控制方程获得d轴电流执行分量和q轴电流执行分量其中，ΔiLd与ΔiLq为数值缓启动器的设定步长，T为缓启时间；
根据所述d轴电流执行分量和所述q轴电流执行分量输出所述第一驱动信号。


7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述向所述双模式储能变换器输出第二驱动信号，包括：
获取所述电压源控制模式下的d轴电流参考分量q轴电流参考分量以及所述电流源控制模式下的d轴电流参考分量q轴电流参考分量
根据所述d轴电流参考分量所述q轴电流参考分量所述d轴电流参考分量和所述q轴电流参考分量采用数值缓启动器控制方程获得d轴电流执行分量和q轴电流执行分量其中，ΔiLd与ΔiLq为数值缓启动器的设定步长，T为缓启时间；
根据所述d轴电流执行分量和所述q轴电流执行分量输出所述第二驱动信号。


8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述获取所述电压源控制模式下的d轴电流参考分量q轴电流参考...

【专利技术属性】
技术研发人员：石荣亮，辛凯，刘云峰，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44