储能梯次利用系统DC/DC变换器自均流的类同步机控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种储能梯次利用系统DC/DC变换器自均流的类同步机控制方法，该储能梯次利用系统采用两级变换器，其中多台储能电池通过各自的直流‑直流变换器并联到直流母线上并经由同一个逆变器连接到电网，前级由多台电池侧的直流‑直流变换器组成，后级电网侧变换器为逆变器，两级变换器协调配合实现虚拟同步机控制。本发明专利技术有效降低储能系统在响应电网扰动时电池电流的变化幅度，延长电池寿命。

【技术实现步骤摘要】
储能梯次利用系统DC/DC变换器自均流的类同步机控制方法
本专利技术属于储能及微电网控制
，具体涉及一种储能梯次利用系统DC/DC变换器自均流的类同步机控制方法。
技术介绍
随着并网新能源的不断增加，电力系统的惯性和稳定性不断下降。为了改善这种状况，越来越多的储能电池通过电力转换系统(PCS)接入电网。不同电池组经过多次充放电之后可能充放电能力会有不同程度的下降，因此储能电池的梯次利用对于最大化发挥电池的余能资源具有重要意义。VSG控制策略由于具备同时为电网提供惯性支撑和下垂支撑的能力，而被广泛研究用于储能并网变换器的控制。但是，在已有的虚拟同步机控制策略下，网侧逆变器的直流母线电压全由源侧储能电池进行控制。而在储能电池梯次利用的场合，各储能电池组允许的最大输出功率不同，很难在实现直流母线电压无差控制的同时又满足各储能电池组输出功率与其最大充放电能力成正比的均流条件。如何在各个储能电池组共同参与稳定直流母线电压的同时保证其输出功率均衡分配，避免引起任何一组储能电池组过充或过放，是当前工业界亟待解决的问题。专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.储能梯次利用系统DC/DC变换器自均流的类同步机控制方法，其特征在于，该储能梯次利用系统采用两级变换器，其中多台储能电池通过各自的DC/DC变换器并联到直流母线上并经由同一个逆变器连接到电网，前级由多台电池侧的DC/DC变换器组成，后级电网侧变换器为逆变器，两级变换器协调配合实现类同步机控制；/n其中，逆变器通过惯性控制调节输出频率，通过无功下垂控制调节逆变器交流电压幅值；各DC/DC变换器均通过直流母线电压比例控制实现有功下垂控制的调频功能。/n

【技术特征摘要】
1.储能梯次利用系统DC/DC变换器自均流的类同步机控制方法，其特征在于，该储能梯次利用系统采用两级变换器，其中多台储能电池通过各自的DC/DC变换器并联到直流母线上并经由同一个逆变器连接到电网，前级由多台电池侧的DC/DC变换器组成，后级电网侧变换器为逆变器，两级变换器协调配合实现类同步机控制；
其中，逆变器通过惯性控制调节输出频率，通过无功下垂控制调节逆变器交流电压幅值；各DC/DC变换器均通过直流母线电压比例控制实现有功下垂控制的调频功能。


2.根据权利要求1所述的储能梯次利用系统DC/DC变换器自均流的类同步机控制方法，其特征在于，逆变器实现惯性控制和无功下垂控制的具体步骤如下：
惯性控制通过将直流母线电压测量值与其额定值Udc做差，得到直流母线电压偏差值，并将直流母线电压偏差值乘转子惯性模拟控制参数Mvir的倒数1/Mvir得到逆变器输入到电网的角频率变化值Δω；将Δω与角频率额定值ωs加和得到逆变器输入到电网的角频率ω，并对ω积分得到逆变器输入到电网的相位θ；
无功下垂控制通过将无功功率的指令值和逆变器输出的无功功率测量值做差，得到无功功率偏差值；将无功功率偏差值乘无功下垂系数kQ得到逆变器交流电压幅值调节量ΔE，再将ΔE与电压指令值Eref加和得到逆变器交流电压幅值E。


3.根据权利要求2所述的储能梯次利用系统DC/DC变换器自均流的类同步机控制方法，其特征在于，由惯性控制得到的相位θ与无功下垂控制得到的电压幅值E构成逆变器的调制电压，经调制后得到逆变器开关管驱动信号。


4.根据权利要求2所述的储能梯次利用系...

【专利技术属性】
技术研发人员：王跃，刘永慧，彭阳，徐何凡，刘航，余鹏，李菀茹，舒思睿，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61