一种三相储能变换器相间荷电状态均衡的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种三相储能变换器相间荷电状态均衡的方法及装置，涉及储能设备技术领域；方法为采用最大附加功率闭环控制并获得零序电压有效值V0，进而获得储能变换器注入的零序电压v0并进行相间荷电状态SOC均衡控制；装置包括控制模块，用于处理器基于最大附加功率闭环控制并获得零序电压有效值V0，进而获得储能变换器注入的零序电压v0并进行相间荷电状态SOC均衡控制，所述最大附加功率闭环控制中的最大附加功率为注入零序电压与并网电流产生A～C相附加功率的最大值，将所述最大附加功率作为功率反馈信号；其通过最大附加功率闭环控制、获得零序电压有效值V0的步骤等，实现储能变换器相间荷电状态均衡速度较快。能变换器相间荷电状态均衡速度较快。能变换器相间荷电状态均衡速度较快。

【技术实现步骤摘要】
一种三相储能变换器相间荷电状态均衡的方法及装置


[0001]本专利技术涉及储能设备
，尤其涉及一种三相储能变换器相间荷电状态均衡的方法及装置。

技术介绍

[0002]风能和太阳能存在间歇性的缺点，导致风力和光伏发电系统输出波动性功率，将大量的波动性能量接入电网，会影响电网电能质量，电力储能技术的发展为解决间歇性能源接入电网，提高电网电能质量带来希望。电力储能系统主要包括储能电池和储能变换器两部分，其中链式储能变换器作为多电平变换器，具有易于模块化扩展，低谐波电流输出的优点，适用于高电压大容量输出的应用场合，且成为解决高电压大功率并网的有效方案之一。
[0003]链式储能变换器多采用储能模块级联而成，每个储能模块由储能电池和H桥逆变器组成。由于储能电池初始电荷量不同以及接口变换器开关器件的损耗不同等因素导致运行中的系统中各储能模块中的储能电池荷电状态值不同，导致出现SOC不均衡问题，荷电状态state of charge缩写SOC。链式储能变换器存在SOC不均衡时将会出现以下问题：(1)电池SOC值小于10％或大于90％时，该储能模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相储能变换器相间荷电状态均衡的方法，其特征在于：采用最大附加功率闭环控制并获得零序电压有效值V0，进而获得储能变换器注入的零序电压v0并进行相间荷电状态SOC均衡控制，所述最大附加功率闭环控制中的最大附加功率为注入零序电压与并网电流产生A～C相附加功率的最大值，将所述最大附加功率作为功率反馈信号。2.根据权利要求1所述的一种三相储能变换器相间荷电状态均衡的方法，其特征在于：获得A～C相的附加有功功率P
0a
～P
0c
，将A～C相附加有功功率P
0a
～P
0c
中的最大值作为功率反馈信号，即功率反馈信号P
0max
；获得储能变换器的相间荷电状态偏差模值|ΔSOC|，当储能变换器的相间荷电状态偏差模值|ΔSOC|≥切换阈值SOC
h
时，采用最大附加功率闭环控制并获得零序电压有效值V0，所述切换阈值SOC
h
的取值范围为0～0.1。3.根据权利要求2所述的一种三相储能变换器相间荷电状态均衡的方法，其特征在于：获得A～C相的并网有功功率P
a
～P
c
，基于获得的A～C相的并网有功功率P
a
～P
c
计算获得A～C相的附加有功功率P
0a
～P
0c
；获得A～C相的储能单元荷电状态平均值基于获得的A～C相的储能单元荷电状态平均值计算获得储能变换器的相间荷电状态偏差模值|ΔSOC|。4.根据权利要求1所述的一种三相储能变换器相间荷电状态均衡的方法，其特征在于：获得储能变换器的相间荷电状态偏差模值|ΔSOC|，基于混合型零序电压注入法获得零序电压有效值V0，所述混合型零序电压注入法包括如下步骤，基于储能变换器的相间荷电状态偏差模值|ΔSOC|与切换阈值SOC
h
的数值大小的关系，相应选择相间荷电状态SOC偏差控制或最大附加功率闭环控制，获得储能变换器的零序电压有效值V0。5.根据权利要求4所述的一种三相储能变换器相间荷电状态均衡的方法，其特征在于：所述混合型零序电压注入法为当储能变换器的相间荷电状态偏差模值|ΔSOC|≥切换阈值SOC
h
时，基于最大附加功率闭环控制获得零序电压有效值V0；当储能变换器的相间荷电状态偏差模值|ΔSOC|＜切换阈值SOC
h
时，基于相间荷电状态SOC偏差控制获得零序电压有效值V0。6.根据权利要求1所述的一种三相储能变换器相间荷电状态均衡的方法，其特征在于：所述获得零序电压有效值V0，进而获得储能变换器注入的零序电压v0并进行相间荷电状态SOC均衡控制的步骤具体包括如下步骤，S1获得储能变换器的并网参数获得储能变换器的并网参数，储能变换器的并网参数包括储能变换器的电网电压、并网电流和电网电压相位、d轴的电网电压和并网电流、q轴的电网电压和并网电流以及三相并网电流相位；S2获得储能变换器的储能单元荷电状态平均值获得储能变换器的A～C相储能单元中每一储能电池的荷电状态，电池的荷电状态的单位为数值，取值范围0～1，或者以百分比方式表示，获得A～C相储能单元荷电状态平均值即储能变换器的A～C相储能单元中储能电池组的荷电状态平均值；S3获得储能变换器的并网有功功率和三相电网平均功率基于储能变换器的A～C相电网电压e
a
～e
c
和A～C相并网电流i
a
～i
c
，获得A～C相并网有功功率P
a
～P
c
，获得三相电网平均功率
S4获得储能变换器的A～C相调制电压将储能变换器的A～C相并网电流i
a
～i
c
基于电网电压定向矢量控制，获得储能变换器的A～C相调制电压u
a
～u
c
；S5获得储能变换器的零序电压基于混合型零序电压注入法，获得储能变换器的零序电压有效值V0，进而获得储能变换器注入的零序电压v0；步骤S5具体包括如下步骤：S501获得储能变换器的相间荷电状态偏差模值和相间荷电状态偏差...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春来，袁晓磊，柴秀慧，阚志忠，王晓寰，张纯江，殷喆，李剑锋，罗蓬，任素龙，
申请(专利权)人：燕山大学国家电网有限公司国网河北能源技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：