一种储能变流器多机并联改进主从控制方法技术

本发明专利技术公开了一种储能变流器多机并联改进主从控制方法，由多个储能变流器组成主从控制的并联交流微电网结构，各个储能变流器直流侧独立连接至电池单元，交流侧经过LCL滤波器连接至公共耦合点，再经隔离变压器共同为负荷供电，中央控制器连接并实现各个储能变流器之间的协调启动、停机和保护。本发明专利技术针对从机动态响应较慢的问题，提出了改进的控制技术方案，并增加从机功率跟踪性能，使从机在暂态过程中加入电压外环，与主机共同承担负荷扰动，从而提升系统的稳定性；针对独立交流微电网带载黑启动问题，提出了主从结构下储能系统黑启动控制技术方案，从而实现缩短用户停电时间，用户用电得到保障。用户用电得到保障。用户用电得到保障。

【技术实现步骤摘要】
一种储能变流器多机并联改进主从控制方法


[0001]本专利技术涉及电力领域，特别涉及一种储能变流器多机并联控制方法。

技术介绍

[0002]储能系统正逐步应用于电网调峰、调频，提高风、光等可再生能源的消纳水平，以及支撑分布式电力及微电网等领域。随着锂离子电池、铅蓄电池、钠硫电池、液流电池等技术的发展，电化学储能在国内储能项目中的占比逐渐升高。电化学储能主要由电池本体、电池管理系统和功率变换系统构成。多个储能变流器的并联运行能够有效提升系统可靠性，实现系统容量的灵活配置和电池单元的精细化管理。主从控制作为一种主流的多机并联协调控制方法，能够为负载提供恒定幅值和频率的电压，且变流器间稳态功率分配受线路阻抗影响较小。
[0003]围绕主从控制，针对主从控制稳定性、电能质量和控制模式切换等问题进行了研究，如文献[1]李霞林，郭力，王成山.微网主从控制模式下的稳定性分析[J].电工技术学报，2014，29(02)：24
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34.文献[2]Li D.,Man Ho C.N.,A Delay
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能变流器多机并联改进主从控制方法，其特征在于，由多个储能变流器组成主从控制的并联交流微电网结构，各个储能变流器直流侧独立连接至电池单元，交流侧经过LCL滤波器连接至公共耦合点，再经隔离变压器共同为负荷供电，中央控制器连接并实现各个储能变流器之间的协调启动、停机和保护，其控制步骤为：S1：将一台储能变流器选为主机，由中央控制器采用恒压恒频控制以建立和维持微电网系统的电压和频率；S2：其余储能变流器作为从机，由中央控制器通过锁相环获取微电网电压的幅值和相位，并通过低带宽通信实时获取主机输出电流作为参考，进行电流源型控制，实现主从机功率均分；S3：中央控制器还用于实现多个储能变流器的协调启动、停机和保护。2.根据权利要求1所述的一种储能变流器多机并联改进主从控制方法，其特征在于，所述步骤S1的控制过程为：主机通过电压参考u
d_ref
和u
q_ref
对主机实现恒压恒频控制，对主机电压外环控制器G
u_m
采用比例积分控制(k
pu
，k
iu
)，对主机电流内环控制G
i_m
采用PI控制(k
pi
，k
ii
)。3.根据权利要求1所述的一种储能变流器多机并联改进主从控制方法，其特征在于，所述步骤S2的控制过程为：从机通过低带宽通信获取主机采样获得实际输出电流的d轴分量i
L1_d_m
和q轴分量i
L1_q_m
，经过从机电流指令低通滤波环节G
LPF_i_ref
后分别得到d轴电流参考i
d_ref_s
和q轴电流参考i
q_ref_s
，进而通过电流环实现恒流控制，对从机电流内环控制器G
i_s
采用PI控制(k
pi
，k
ii
)。4.根据权利要求3所述的一种储能变流器多机并联改进主从控制方法，其特征在于，所述步骤S2中建立附加控制方法，包括以下步骤：SS1：从机根据公式计算交流电压幅值U，并与额定电压U
rated
比较，当U与U
rated
偏差大于U
lim
+ΔU时认为电压越限；当U与U
rated
偏差大于U
lim
‑
ΔU时认为电压回到合理范围，其中，ΔU为防止控制模式频繁切换加入的滞环，u
d_r
为d轴电压，u
q_r
为q轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱利锋，刘林萍，赵汉鹰，吴彬锋，张国星，赵建文，吴昊天，赵阳，刘子卓，刘方洲，朱健，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司丽水供电公司，
类型：发明
国别省市：