【技术实现步骤摘要】
一种蓄电池储能系统动态响应提升控制系统及控制方法
本专利技术涉及电力系统控制
，尤其涉及一种蓄电池储能系统动态响应提升控制系统及控制方法。
技术介绍
随着电力电子技术及动力电池的不断发展，基于蓄电池的储能系统在新能源发电系统、城市轨道交通系统以及电动车等领域得到了广泛的使用和关注。蓄电池储能系统常用于动态调整直流母线能量，维持直流母线电压恒定，即在负载突加时储能系统向直流电网提供能量供负载使用，防止直流网压跌落。所以，为防止电网电压因负载突变而导致电网解列，蓄电池储能系统的动态响应速度对于稳定直流网压至关重要。含有蓄电池储能系统的直流电网结构如图1所示。目前，储能系统负载电流前馈控制是一种提升系统动态响应的常用方法，该方法需要利用电流霍尔检测直流母线负载的变化，并将负载电流变化结果前馈到储能系统控制闭环中，从而提升系统的响应速度。利用电流霍尔检测负载电流实现储能系统的前馈控制虽然能够提升系统的动态响应能力，但存在以下不足之处：(1)、负载电流检测电路将使系统硬件电路设计更加复杂，提高系统潜在风险，弱化系...
【技术保护点】
1.一种蓄电池储能系统动态响应提升控制系统，其特征在于，在蓄电池储能单元和负载供电电路间设置系统功率变换器，通过所述系统功率变化器构建补偿控制系统，所述补偿控制系统包括电压外环控制子系统、电流内环控制子系统以及根据线性扩张状态观测器原理构建的负载电流观测模型；/n所述负载电流观测模型，用于对负载电流进行观测；/n所述电压外环控制子系统，用于监控蓄电池储能系统的直流母线电压，当所述直流母线电压下降时，采集直流母线电压的实时电压反馈值，根据所述实时电压反馈值与预设的母线电压参考值的差值生成初始电流给定值；以及利用预设的前馈补偿函数将所述负载电流观测模型的负载电流观测值生成扰动电...
【技术特征摘要】
1.一种蓄电池储能系统动态响应提升控制系统，其特征在于，在蓄电池储能单元和负载供电电路间设置系统功率变换器，通过所述系统功率变化器构建补偿控制系统，所述补偿控制系统包括电压外环控制子系统、电流内环控制子系统以及根据线性扩张状态观测器原理构建的负载电流观测模型；
所述负载电流观测模型，用于对负载电流进行观测；
所述电压外环控制子系统，用于监控蓄电池储能系统的直流母线电压，当所述直流母线电压下降时，采集直流母线电压的实时电压反馈值，根据所述实时电压反馈值与预设的母线电压参考值的差值生成初始电流给定值；以及利用预设的前馈补偿函数将所述负载电流观测模型的负载电流观测值生成扰动电流给定值，并根据所述扰动电流给定值和所述初始电流给定值计算蓄电池储能系统的目标电流给定值；
电流内环控制子系统，用于采集蓄电池储能系统的实时电流反馈值，根据所述实时电流反馈值与所述目标电流给定值的差值控制蓄电池储能系统中蓄电池储能单元的供电参数。
2.根据权利要求1所述的蓄电池储能系统动态响应提升控制系统，其特征在于，所述系统功率变换器为Buck变换器，或者，基于Buck变换器的交错并联式功率变换器。
3.根据权利要求1所述的蓄电池储能系统动态响应提升控制系统，其特征在于，所述系统功率变换器包括：三极管、第一二极管、第二二极管、电感和支撑电容；
所述蓄电池储能单元的正极连接所述第一二极管的阴极和所述三极管的集电极，所述第一二极管的阳极和所述三极管的发射极分别与所述第二二极管的阴极连接，所述电感的一端与第二二极管的阴极连接，所述电感的另一端分别与所述支撑电容的一端、负载供电电路的正极连接，所述第二二极管的阳极、所述支撑电容的另一端和所述蓄电池储能单元的负极分别连接负载供电电路的负极。
4.根据权利要求3所述的蓄电池储能系统动态响应提升控制系统，其特征在于，所述负载电流观测模型的数学表达式为：
其中：带有上标的变量为观测量，β1与β2为观测器预设增益，为负载电流观测值，为直流电网电压观测量，udc为直流电网的实时电压反馈值，Cdc为支撑电容的电容值，iL为蓄电池储能系统的实时电流反馈值。
5.根据权利要求1所述的蓄电池储能系统动态响应提升控制系统，其特征在于，所述电压外环控制子系统包括：电压环调节器、前馈补偿单元和第一计算单元；
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【专利技术属性】
技术研发人员：康颖，毛凯，张艳清，蔡华，孙力，毕恺涛，季旭，杜修方，胡良辉，朱然，
申请(专利权)人：中国航天科工飞航技术研究院中国航天海鹰机电技术研究院，哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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