用于链式储能系统的三相电网电感消除器控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种用于链式储能系统的三相电网电感消除器控制方法及系统。该方法包括：获取电路中的电气物理量，分别计算得到两相静止坐标系下电网公共耦合点处的电压矢量α轴分量的谐波部分和β轴分量的谐波部分，以及两相静止坐标系下输出电流矢量的α轴分量i

【技术实现步骤摘要】
用于链式储能系统的三相电网电感消除器控制方法及系统
本专利技术涉及电力自动化设备控制
，特别是涉及一种用于链式储能系统的三相电网电感消除器控制方法及系统。
技术介绍
电池储能系统一般由电池，电池管理系统，监控系统及储能变换器构成，其中，储能变换器是一种电力电子变换电路及其控制电路构成的电气设备，是电池储能系统中负责能量变换的关键环节，可将电池提供的直流电能转换为电网所需的不同类型、不同电压等级的交流电能，从而实现并网。储能变换器种类较多，其中，链式电池储能变换器可将多个电池的直流电压叠加得到交流高压输出，能够直接接入中高压电网，在电路拓扑中是一种重要的储能变换器。随着电力系统的发展，储能变换器接入点的电网环境日趋复杂，受寄生感抗的影响，电网无法再被视为理想电压源，表现为弱电网。储能变换器在接入弱电网时，会出现谐波振荡、并联谐振等问题，造成供电质量下降，甚至出现大规模脱网等严重后果，限制了电池储能系统的进一步应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于链式储能系统的三相电网电感消除器控制方法及系统，有效消除三相电网中的电感影响。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：用于链式储能系统的三相电网电感消除器控制方法，包括：获取电路中的电气物理量，所述电气物理量包括Udc、upcca、upccb、upccc、ia、ib和ic，其中，Udc为电感消除器直流侧电压瞬时值，upcca为电网公共耦合点处a相电压瞬时值，upccb为电网公共耦合点处b相电压瞬时值，upccc为电网公共耦合点处c相电压瞬时值，ia为电感消除器A相电流瞬时值，ib为电感消除器B相电流瞬时值，ic为电感消除器C相电流瞬时值；根据upcca、upccb和upccc计算得到upccαh和upccβh，其中，upccαh为两相静止坐标系下电网公共耦合点处的电压矢量α轴分量的谐波部分，upccβh为两相静止坐标系下电网公共耦合点处的电压矢量β轴分量的谐波部分；通过PI调节器和比例系数K对所述电感消除器直流侧电压瞬时值Udc进行调节，得到经调节后的调节值；根据ia、ib和ic计算得到iα和iβ，其中，iα为两相静止坐标系下输出电流矢量的α轴分量，iβ为两相静止坐标系下输出电流矢量的β轴分量；将iα标么化，得到iα标么化值；将所述iα标么化值与所述调节值相乘，再与所述upccαh相加，得到两相静止坐标系下输出电压矢量的α轴分量uoα；将iβ标么化，得到iβ标么化值；将所述iβ标么化值与所述调节值相乘，再与所述upccβh相加，得到两相静止坐标系下输出电压矢量的β轴分量uoβ；根据uoα和uoβ计算得到uoa、uob和uoc，其中uoa为三相静止坐标系下的电感消除器输出A相电压，uob为三相静止坐标系下的电感消除器输出B相电压，uoc为三相静止坐标系下的电感消除器输出C相电压；对uoa、uob和uoc进行正弦脉宽调制得到开关驱动信号，通过所述开关驱动信号完成对所述三相电网电感消除器的控制。可选的，所述获取电路中的电气物理量，具体包括：对电路的所述电气物理量进行采样；对采样数据做模数转换；经数据换算，得到所述Udc、所述upcca、所述upccb、所述upccc、所述ia、所述ib和所述ic。可选的，所述根据upcca、upccb和upccc计算得到upccαh和upccβh，具体包括：通过upcca、upccb和upccc左乘第一变换矩阵Tabc-αβ得到upccα和upccβ，计算公式为：其中，upccα为两相静止坐标系下电网公共耦合点处的电压矢量α轴分量，upccβ为两相静止坐标系下电网公共耦合点处的电压矢量β轴分量；对upccα和upccβ进行滤波，得到upccαh和upccβh。可选的，所述对upccα和upccβ进行滤波，具体包括：使用50Hz带阻滤波器分别对upccα和upccβ进行滤波，所述50Hz带阻滤波器s域表达式为：其中，Uout(s)为50Hz带阻滤波器输出信号，Uin(s)为50Hz带阻滤波器输入信号，Dz为50Hz带阻滤波器零点阻尼系数，Dp为50Hz带阻滤波器极点阻尼系数，ωnf为陷波角频率。可选的，所述通过PI调节器和比例系数K对所述电感消除器直流侧电压瞬时值Udc进行调节，得到经调节后的调节值，具体包括：在电感消除器直流侧输入给定电压值Udc-ref，将Udc-ref和Udc做差，得到差值；将所述差值输入所述PI调节器进行运算，输出ΔU(s)，其中ΔU(s)为PI调节器的输出信号，kp为PI调节器比例系数，ki为PI调节器积分系数，Udc-ref-Udc(s)为PI调节器的输入信号；将所述ΔU(s)的瞬时值ΔU与比例系数K相乘，得到所述调节值KΔU，其中K>0，通过调节所述比例系数K改变直流电压调节的动态性能。可选的，所述根据ia、ib和ic计算得到iα和iβ，具体包括：通过ia、ib和ic左乘所述第一变换矩阵Tabc-αβ得到iα和iβ，计算公式为：可选的，所述将iα标么化，得到iα标么化值，具体包括：根据公式iα/IN计算得到iα标么化值；所述将iβ标么化，得到iβ标么化值，具体包括：根据公式iβ/IN计算得到iβ标么化值；其中IN为所述电感消除器的额定电流。可选的，所述根据uoα和uoβ计算得到uoa、uob和uoc，具体包括：通过uoα和uoβ左乘第二变换矩阵Tαβ-abc得到uoa、uob和uoc，计算公式为：其中，可选的，所述对uoa、uob和uoc进行正弦脉宽调制得到开关驱动信号，通过所述开关驱动信号完成对所述三相电网电感消除器的控制，具体包括：对uoa、uob和uoc进行SPWM调制，得到调制信号；对所述调制信号进行放大；将放大后的信号作为半导体器件的驱动信号；通过控制所述半导体器件的开启或关闭实现对所述三相电网电感消除器的控制。用于链式储能系统的三相电网电感消除器控制系统，所述控制系统包括数据采集模块，用于采集电路中的电气物理量；数据换算模块，用于对所述电气物理量进行模数转换和数值换算处理，得到Udc、upcca、upccb、upccc、ia、ib和ic瞬时值；电网公共耦合点电压处理模块，用于根据upcca、upccb和upccc计算得到upccα和upccβ，再对upccα和upccβ进行滤波得到upccαh和upccβh；直流电压调节模块，用于对电感消除器直流侧电压进行调节，得到经调节后的电压值KΔU；电感消除器电流处理模块，用于根据ia、ib和ic计算得到iα和iβ，并对iα和iβ标么化分别得到iα/IN和：iβ/IN；乘法器模块，用于将iα/IN和iβ/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于链式储能系统的三相电网电感消除器控制方法，其特征在于，包括：/n获取电路中的电气物理量，所述电气物理量包括U

【技术特征摘要】
1.用于链式储能系统的三相电网电感消除器控制方法，其特征在于，包括：
获取电路中的电气物理量，所述电气物理量包括Udc、upcca、upccb、upccc、ia、ib和ic，
其中，Udc为电感消除器直流侧电压瞬时值，upcca为电网公共耦合点处a相电压瞬时值，upccb为电网公共耦合点处b相电压瞬时值，upccc为电网公共耦合点处c相电压瞬时值，ia为电感消除器A相电流瞬时值，ib为电感消除器B相电流瞬时值，ic为电感消除器C相电流瞬时值；
根据upcca、upccb和upccc计算得到upccαh和upccβh，
其中，upccαh为两相静止坐标系下电网公共耦合点处的电压矢量α轴分量的谐波部分，upccβh为两相静止坐标系下电网公共耦合点处的电压矢量β轴分量的谐波部分；
通过PI调节器和比例系数K对所述电感消除器直流侧电压瞬时值Udc进行调节，得到经调节后的调节值；
根据ia、ib和ic计算得到iα和iβ，
其中，iα为两相静止坐标系下输出电流矢量的α轴分量，iβ为两相静止坐标系下输出电流矢量的β轴分量；
将iα标么化，得到iα标么化值；
将所述iα标么化值与所述调节值相乘，再与所述upccαh相加，得到两相静止坐标系下输出电压矢量的α轴分量uoα；
将iβ标么化，得到iβ标么化值；
将所述iβ标么化值与所述调节值相乘，再与所述upccβh相加，得到两相静止坐标系下输出电压矢量的β轴分量uoβ；
根据uoα和uoβ计算得到uoa、uob和uoc，
其中uoa为三相静止坐标系下的电感消除器输出A相电压，uob为三相静止坐标系下的电感消除器输出B相电压，uoc为三相静止坐标系下的电感消除器输出C相电压；
对uoa、uob和uoc进行正弦脉宽调制得到开关驱动信号，通过所述开关驱动信号完成对所述三相电网电感消除器的控制。


2.根据权利要求1所述的用于链式储能系统的三相电网电感消除器控制方法，其特征在于，
所述获取电路中的电气物理量，具体包括：
对电路的所述电气物理量进行采样；
对采样数据做模数转换；
经数据换算，得到所述Udc、所述upcca、所述upccb、所述upccc、所述ia、所述ib和所述ic。


3.根据权利要求1所述的用于链式储能系统的三相电网电感消除器控制方法，其特征在于，
所述根据upcca、upccb和upccc计算得到upccαh和upccβh，具体包括：
通过upcca、upccb和upccc左乘第一变换矩阵Tabc-αβ得到upccα和upccβ，计算公式为：

其中，
upccα为两相静止坐标系下电网公共耦合点处的电压矢量α轴分量，upccβ为两相静止坐标系下电网公共耦合点处的电压矢量β轴分量；
对upccα和upccβ进行滤波，得到upccαh和upccβh。


4.根据权利要求3所述的用于链式储能系统的三相电网电感消除器控制方法，其特征在于，
所述对upccα和upccβ进行滤波，具体包括：
使用50Hz带阻滤波器分别对upccα和upccβ进行滤波，所述50Hz带阻滤波器s域表达式为：



其中，Uout(s)为50Hz带阻滤波器输出信号，Uin(s)为50Hz带阻滤波器输入信号，Dz为50Hz带阻滤波器零点阻尼系数，Dp为50Hz带阻滤波器极点阻尼系数，ωnf为陷波角频率。


5.根据权利要求1所述的用于链式储能系统的三相电网电感消除器控制方法，其特征在于，
所述通过PI调节器和比例系数K对所述电感消除...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩俊，谢珍建，郭燚，许晓彦，归三荣，王娜，沈高峰，史静，高宁，梁璟旻，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司经济技术研究院，国网江苏省电力有限公司，上海海事大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32