基于SVG和储能技术的功率调节方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于SVG和储能技术的功率调节方法及装置，其中该方法包括：多个储能单元经过变换器接入到级联H桥结构SVG功率模块回路；根据所有储能单元的荷电状态平均值，储能单元三相的荷电状态平均值及换流器三相电流值，进行相间SOC均衡控制得到零序电压参考值；根据各储能单元SOC及该平均值，进行桥臂内SOC均衡控制得到附加电压调节量；根据零序电压注入后电压值及调节量，得到SOC调节后的参考电压指令，该指令被载波移相调制后得到的触发脉冲用于输入换流器以保证交流系统频率保持在目标范围内。本发明专利技术可在SVG无功补偿和谐波抑制功能的基础上，根据系统频率波动情况进行有功功率的动态调节，实现良好的动态性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
基于SVG和储能技术的功率调节方法及装置


[0001]本专利技术涉及输配电系统及新能源应用
，尤其涉及一种基于SVG和储能技术的功率调节方法及装置。

技术介绍

[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
[0003]目前在能源结构优化转型的时代背景下，构建以新能源为主体的新型电力系统是深化电力体制改革的重要举措。其中发电侧供应深入新能源化、配电侧设备深入再电气化。电力系统中的源、网、荷设备呈现高度的电力电子化，低惯量、弱阻尼的系统特性使得频率波动问题更加突出。虽然高比例新能源电力系统能够高效替代化石能源、实现持续利用，但其供电质量备受关注，特别是频率稳定性问题很难解决。
[0004]目前SVG能够实现电网的无功功率动态补偿，其内部控制系统采用分层控制策略，主要分为换流器控制和阀控制两部分。其中换流器控制包括外环控制和内环控制两个控制环节。外环控制器的输入为上层控制保护系统下发的控制对象参考值及系统电流、电压的实时测量值，按照相关策略实现控制对象的闭环调节。外环控制器的输出为内环控制器的电流参考值，内环控制器采用瞬时电流控制策略，实现对换流链电流的精确、快速控制。内环控制的输出为一组电压参考波，引入至阀控部分，生成SVG功率模块的调制触发脉冲。
[0005]SVG控制系统的核心控制策略如图1所示。在上述基本控制功能的基础上，可增加谐波抑制功能，当系统中含有较大的谐波时，运行人员可手动将谐波控制功能投入运行，以消除系统中的谐波分量。考虑到目前SVG设备的广泛使用，以及实际系统中需要解决的频率波动及电压调峰填谷问题，特将储能单元与SVG的功率模块结合，探索出一种适用于该结构下的配合交流系统调频方法至关重要。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供一种基于SVG和储能技术的功率调节方法，用以提供一种适用于储能单元与SVG的功率模块结合结构下的配合交流系统调频方法，实现在SVG无功补偿和谐波抑制功能的基础上，根据系统频率波动情况进行有功功率的动态调节，多个储能单元经过变换器DC/DC接入到级联H桥结构无功补偿发生器SVG功率模块回路，所述储能单元用于对交流系统的功率波动进行支撑或补偿，该方法包括：
[0007]根据所有储能单元的荷电状态平均值，储能单元三相的荷电状态平均值，以及换流器三相电流值，进行相间储能单元的荷电状态均衡控制，得到储能单元荷电状态所转化的零序电压参考值；所述零序电压参考值注入到内环控制器输出的三相参考电压值中，得到含有相间SOC均衡调节的三相参考电压值；所述换流器三相电流值为对级联H桥换流器接入点的交流系统频率进行检测获得；
[0008]根据各个储能单元的荷电状态，以及所有储能单元的荷电状态平均值，进行桥臂
内储能单元的荷电状态均衡控制，得到相内各储能单元的附加电压调节量；所述相内各储能单元的附加电压调节量与含有相间SOC均衡调节的三相参考电压值一起得到储能单元的荷电状态调节后的对应三相各个模块的参考电压指令；所述参考电压指令被载波移相调制后得到的三相各级联H桥功率模块的触发脉冲用于输入级联H桥换流器，以保证接入点的交流系统频率保持在目标范围内。
[0009]本专利技术实施例还提供一种基于SVG和储能技术的功率调节装置，用以提供一种适用于储能单元与SVG的功率模块结合结构下的配合交流系统调频方法，实现在SVG无功补偿和谐波抑制功能的基础上，根据系统频率波动情况进行有功功率的动态调节，多个储能单元经过变换器DC/DC接入到级联H桥结构无功补偿发生器SVG功率模块回路，所述储能单元用于对交流系统的功率波动进行支撑或补偿；该装置包括：
[0010]相间SOC均衡控制单元，用于根据所有储能单元的荷电状态平均值，储能单元三相的荷电状态平均值，以及换流器三相电流值，进行相间储能单元的荷电状态均衡控制，得到储能单元荷电状态所转化的零序电压参考值；所述零序电压参考值注入到内环控制器输出的三相参考电压值中，得到含有相间SOC均衡调节的三相参考电压值；所述换流器三相电流值为对级联H桥换流器接入点的交流系统频率进行检测获得；
[0011]桥臂内SOC均衡控制单元，用于根据各个储能单元的荷电状态，以及所有储能单元的荷电状态平均值，进行桥臂内储能单元的荷电状态均衡控制，得到相内各储能单元的附加电压调节量；所述相内各储能单元的附加电压调节量与含有相间SOC均衡调节的三相参考电压值一起得到储能单元的荷电状态调节后的对应三相各个模块的参考电压指令；所述参考电压指令被载波移相调制后得到的三相各级联H桥功率模块的触发脉冲用于输入级联H桥换流器，以保证接入点的交流系统频率保持在目标范围内。
[0012]本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述基于SVG和储能技术的功率调节方法。
[0013]本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于SVG和储能技术的功率调节方法。
[0014]本专利技术实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于SVG和储能技术的功率调节方法。
[0015]本专利技术实施例中，基于SVG和储能技术的功率调节方案，通过：对级联H桥换流器接入点的交流系统频率进行检测获得换流器三相电流值；多个储能单元经过变换器DC/DC接入到级联H桥结构无功补偿发生器SVG功率模块回路，所述储能单元用于对交流系统的功率波动进行支撑或补偿；根据所有储能单元的荷电状态平均值，储能单元三相的荷电状态平均值，以及换流器三相电流值，进行相间储能单元的荷电状态均衡控制，得到储能单元荷电状态所转化的零序电压参考值；所述零序电压参考值注入到内环控制器输出的三相参考电压值中，得到含有相间SOC均衡调节的三相参考电压值；根据各个储能单元的荷电状态，以及所有储能单元的荷电状态平均值，进行桥臂内储能单元的荷电状态均衡控制，得到相内各储能单元的附加电压调节量；根据含有相间SOC均衡调节的三相参考电压值，以及相内各储能单元的附加电压调节量，得到储能单元的荷电状态调节后的对应三相各个模块的参考
电压指令；所述参考电压指令被载波移相调制后得到的三相各级联H桥功率模块的触发脉冲用于输入级联H桥换流器，以保证接入点的交流系统频率保持在目标范围内，提供了一种适用于储能单元与SVG的功率模块结合结构下的配合交流系统调频方法，实现了可在SVG无功补偿和谐波抑制功能的基础上，根据系统频率波动情况进行有功功率的动态调节，实现良好的动态性能。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SVG和储能技术的功率调节方法，其特征在于，多个储能单元经过变换器DC/DC接入到级联H桥结构无功补偿发生器SVG功率模块回路，所述储能单元用于对交流系统的功率波动进行支撑或补偿；所述基于SVG和储能技术的功率调节方法包括：根据所有储能单元的荷电状态平均值，储能单元三相的荷电状态平均值，以及换流器三相电流值，进行相间储能单元的荷电状态均衡控制，得到储能单元荷电状态所转化的零序电压参考值；所述零序电压参考值注入到内环控制器输出的三相参考电压值中，得到含有相间SOC均衡调节的三相参考电压值；所述换流器三相电流值为对级联H桥换流器接入点的交流系统频率进行检测获得；根据各个储能单元的荷电状态，以及所有储能单元的荷电状态平均值，进行桥臂内储能单元的荷电状态均衡控制，得到相内各储能单元的附加电压调节量；所述相内各储能单元的附加电压调节量与含有相间SOC均衡调节的三相参考电压值一起得到储能单元的荷电状态调节后的对应三相各个模块的参考电压指令；所述参考电压指令被载波移相调制后得到的三相各级联H桥功率模块的触发脉冲用于输入级联H桥换流器，以保证接入点的交流系统频率保持在目标范围内。2.如权利要求1所述的基于SVG和储能技术的功率调节方法，其特征在于，还包括：采用考虑频率死区的双PI控制方法实现对所接入交流系统的有功功率调节。3.如权利要求1所述的基于SVG和储能技术的功率调节方法，其特征在于，根据所有储能单元的荷电状态平均值，储能单元三相的荷电状态平均值，以及换流器三相电流值，进行相间储能单元的荷电状态均衡控制，得到储能单元荷电状态所转化的零序电压参考值，包括按照如下关系式得到零序电压参考值：其中，为零序电压参考值，K0为比例常数，ΔSOC为三相不平衡分量ΔSOC
x
的平方和的平方根，为经过交流电流和三相不平衡分量ΔSOC
x
进行变换得到的初相角。4.如权利要求1所述的基于SVG和储能技术的功率调节方法，其特征在于，根据各个储能单元的荷电状态，以及所有储能单元的荷电状态平均值，进行桥臂内储能单元的荷电状态均衡控制，得到相内各储能单元的附加电压调节量，包括按照如下关系式得到相内各储能单元的附加电压调节量：其中，为相内各储能...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟党国，李颖，任军辉，李万杰，杨锐，张树楠，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：