一种具备不平衡电压补偿功能的台区储能装置控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具备不平衡电压补偿功能的台区储能装置控制系统，属于电网电压治理领域，该控制系统包括有负序电压环模块、正负序电流环模块、零序电流环模块、零序电压环模块和abc/dq变换模块。负序电压环模块和正负序电流环模块根据负序d、q轴电压参考值和正序有功、无功功率参考值得到d、q轴控制量；零序电流环模块和零序电压环模块根据零序电压参考值确定0轴控制量，abc/dq变换模块将d轴控制量、q轴控制量和0轴控制量变换为三相调制波，从而控制储能装置。通过获取治理低电压的无功、有功功率参考值以及治理不平衡的零序、负序电压参考值通过上述控制器来控制储能装置，以此降低电网末端电压的存在的低电压或三相不平衡的程度。的程度。的程度。

【技术实现步骤摘要】
一种具备不平衡电压补偿功能的台区储能装置控制系统


[0001]本专利技术属于电网电压治理领域，特别是涉及一种具备不平衡电压补偿功能的台区储能装置控制系统。

技术介绍

[0002]现有电网中常因三相负荷不平衡造成配电变压器处于不对称运行状态。当配电变压器处于不对称运行状态时，三相电压不平衡，将造成变压器的损耗增大、零序电流过大，局部金属件升温增高，甚至会导致变压器烧毁，严重威胁电力系统安全运行。
[0003]针对低电压的治理方法是，基于静止无功补偿器进行治理的，可实现线路阻抗呈感性条件下的电压补偿，但针对线路呈现为阻性特点的台区电网治理效果不理想。
[0004]针对对于不平衡的治理方式是，基于负载电流检测进行治理，通过对负载不平衡电流进行补偿，实现三相电压的平衡。但该方案只能安装在台区首端检测三相负载电流，且无法兼顾台区末端低电压。
[0005]综上，现有电压不平衡的治理存在不能兼顾治理低电压和治理三相不平衡的缺陷。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种具备不平衡电压补偿功能的台区储能装置控制系统，以解决现有技术中电压不平衡的治理存在不能兼顾治理低电压和治理三相不平衡的技术问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术所提供的一种具备不平衡电压补偿功能的台区储能装置控制系统的技术方案是：
[0008]一种具备不平衡电压补偿功能的台区储能装置控制系统，该控制系统包括有负序电压环模块、正负序电流环模块、零序电流环模块、零序电压环模块和abc/dq变换模块；负序电压环模块将基于台区末端的负序d、q轴电压和负序d、q轴电压参考值作为输入，通过PI调节和反park变换后输出负序α轴电流参考值和负序β轴电流参考值；正负序电流环模块将d、q轴电感电流参考值分别与d、q轴电感电流作为输入，通过PI调节和PR控制进行输出，利用该输出、正序d、q轴电压和d、q轴电感电压交叉算子确定d轴控制量和q轴控制量，所述d、q轴电感电流参考值由负序电压环模块的输出分别与正序有功功率参考值、负序无功功率的参考值确定；零序电压环模块将零序电压和零序电压参考值作为输入，通过PR控制输出零序电流参考值；零序电流环模块将零序电压环模块的输出作为输入，通过PR控制输出三次零序电流参考值，根据该输出确定0轴控制量；abc/dq变换模块将d轴控制量、q轴控制量和0轴控制量变换为三相调制波，从而实现对储能装置的控制。
[0009]有益效果是：该控制系统包括有负序电压环模块、正负序电流环模块、零序电流环模块、零序电压环模块、abc/dq变换模块和过载波层叠模块。负序电压环模块和正负序电流环模块根据负序d、q轴电压参考值和正序有功、无功功率参考值确定d、q轴控制量；零序电
流环模块和零序电压环模块根据零序电压参考值确定0轴控制量，abc/dq变换模块将d轴控制量、q轴控制量和0轴控制量变换为三相调制波来控制储能装置。该技术方案同时获取治理低电压的无功功率和有功功率参考值以及治理三相不平衡的零序电压参考值和负序电压参考值，abc/dq变换模块将d轴控制量、q轴控制量和0轴控制量变换为三相调制波从而实现对储能装置的控制，以此消除或缓解电网末端电压的存在的低电压或三相不平衡的程度。
[0010]作为进一步地改进，还包括中点电位控制模块，中点电位控制模块将母线电压差的负值作为输入，通过PI调节输出中点电流参考值；利用该输出和零序电流环模块的输出确定0轴控制量。
[0011]有益效果是：中点电流电位控制模块将母线电压差转换为中点电流参考值，利用该参考值和零序电流环模块的输入一起确定0轴控制量。
[0012]作为进一步地改进，d轴控制量和q轴控制量的确定依据为：正序d轴电压、正负序电流环输出的PI调节后d轴电压和PR控制后d轴电压与q轴电感电压的差值确定d轴控制量；正序q轴电压、正负序电流环输出的PI调节后q轴电压和PR控制后q轴电压与d轴电感电压的差值确定q轴控制量。
[0013]作为进一步地改进，负序电压参考值和零序电压参考值的获取过程为：负序d、q轴电压参考值和零序电压参考值的获取过程为：获取电网末端电压的负序d、q轴电感电压；当负序d轴电压不等于0时，利用负序d轴电流、负序虚拟阻抗和q轴电感电压确定负序d轴电压参考值，以此降低负序d轴电压；当负序q轴电压不等于0时，利用负序q轴电流、负序虚拟阻抗和d轴电感电压确定负序q轴电压参考值，以此降低负序q轴电压；当零序电压不等于0时，利用零序电流和零序虚拟阻抗、零序电感电压确定零序电压参考值，以此降低零序电压。
[0014]有益效果是：正常电网的末端电压应该仅有正序电压，若存在零序或负序电压说明该末端电压不平衡了，需要通过尽量消除零序和负序使其恢复平衡。通过上述计算来解决了末端电压不平衡的问题，保障电网的安全。
[0015]作为进一步地改进，负序d轴电压参考值和负序Q轴电压参考值的计算公式如下：
[0016][0017]其中，u
dn_ref
为负序d轴电压参考值，u
qn_ref
为负序q轴电压参考值，R
n
i
dn
为负序d轴虚拟阻抗，R
n
i
qn
负序q轴虚拟阻抗，ωL
n
i
qn
为q轴电感电压，ωL
n
i
dn
为d轴电感电压。
[0018]有益效果是：通过上述公式计算负序d轴电压参考值和负序q轴电压参考值为消除负序电压提供数据指导。
[0019]作为进一步地改进，零序电压参考值等于零序d轴电压和零序Q轴电压的和值，零序d轴电压和零序Q轴电压的计算公式如下：
[0020][0021]其中，u
dz_ref
为增加零序虚拟阻抗后零序d轴电压，u
qz_ref
为为增加零序虚拟阻抗后零序q轴电压,R
z
i
dz
为零序d轴虚拟阻抗，R
z
i
qz
零序q轴虚拟阻抗，ωL
z
i
qz
为零序q轴电压，ω
L
z
i
dz
为零序d轴电压。
[0022]有益效果是：通过上述公式计算零序d轴电压参考值和零序q轴电压参考值为获取零序电压参考值提供数据支持。
[0023]作为进一步地改进，正序无功功率和正序有功功率的获取过程为：当正序电压小于设定电压补偿值时，根据正序电压和设定电压补偿值确定正序有功功率，利用正序有功功率控制放电来抬升电网电压；当正序电压大于设定电压放电值，根据正序电压和设定电压放电值确定正序无功功率，利用正序无功功率控制充电来降低电网电压；设定电压补偿值小于设定电压放电值。
[0024]有益效果是：末端电压过高或过低时，都会对电网产生危害，因此根据电压与设定电压补偿值或设定电压放电值的差值，来计算对应的有功或无功功率，以此来抬升或降低末本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备不平衡电压补偿功能的台区储能装置控制系统，其特征在于，该控制系统包括有负序电压环模块、正负序电流环模块、零序电流环模块、零序电压环模块、abc/dq变换模块；负序电压环模块将基于台区末端的负序d、q轴电压和负序d、q轴电压参考值作为输入，通过PI调节和反park变换后输出负序α轴电流参考值和负序β轴电流参考值；正负序电流环模块将d、q轴电感电流参考值分别与d、q轴电感电流作为输入，通过PI调节和PR控制进行输出，利用该输出、正序d、q轴电压和d、q轴电感电压交叉算子确定d轴控制量和q轴控制量，所述d、q轴电感电流参考值由负序电压环模块的输出分别与正序有功功率参考值、负序无功功率的参考值确定；零序电压环模块将零序电压和零序电压参考值作为输入，通过PR控制输出零序电流参考值；零序电流环模块将零序电压环模块的输出作为输入，通过PR控制输出三次零序电流参考值，根据该输出确定0轴控制量；abc/dq变换模块将d轴控制量、q轴控制量和0轴控制量变换为三相调制波，从而实现对储能装置的控制。2.根据权利要求1所述的具备不平衡电压补偿功能的台区储能装置控制系统，其特征在于，还包括中点电位控制模块，中点电位控制模块将母线电压差的负值作为输入，通过PI调节输出中点电流参考值；利用该输出和零序电流环模块的输出确定0轴控制量。3.根据权利要求1所述的具备不平衡电压补偿功能的台区储能装置控制系统，其特征在于，d轴控制量和q轴控制量的确定依据为：正序d轴电压、正负序电流环输出的PI调节后d轴电压和PR控制后d轴电压与q轴电感电压的差值确定d轴控制量；正序q轴电压、正负序电流环输出的PI调节后q轴电压和PR控制后q轴电压与d轴电感电压的差值确定q轴控制量。4.根据权利要求1所述的具备不平衡电压补偿功能的台区储能装置控制系统，其特征在于，负序d、q轴电压参考值和零序电压参考值的获取过程为：获取电网末端电压的负序d、q轴电感电压；当负序d轴电压不等于0时，利用负序d轴电流、负序虚拟阻抗和q轴电感电压确定负序d轴电压参考值，以此降低负序d轴电压；当负序q轴电压不等于0时，利用负序q轴电流、负序虚拟阻抗和d轴电感电压确定负序q轴电压参考值，以此降低负序q轴电压；当零序电压不等于0时，利用零序电流和零序虚拟阻抗、零序电感电压确定零序电压参考值，以此降低零序电压。5.根据权利要求4所述的具备不平衡电压补偿功能的台区储能装置控制系统，其特征在于，所述负序d轴电压参考值和负序q轴电压参考值的计算公式如下：其中，u
dn_ref
为负序d轴电压参考值，u
qn_ref
为负序q轴电压参考值,R
n
i
dn
为负序d轴虚拟阻抗，R
n
i
qn
负序q轴虚拟阻抗，ωL
n
i
qn
为q轴电感电压，ωL...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏亚龙，龚培娇，秦健峰，刘毓聪，张宏阳，张世乾，
申请(专利权)人：西安许继电力电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：