【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微电网相关，尤其涉及一种微网电能质量优化与储能一体化装置及控制方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、随着新能源在电力系统中的占比越来越大，大量光伏、风电等新能源接入配电系统，存在新能源出力大幅波动、功率平衡和运行控制难度极大、新能源发电量大时消纳困难、挤占常规电源空间、消纳与安全矛盾突出。同时会产生并恶化电能质量，带来线路末端电压升高、单相发电设备导致三相不平衡、并网逆变器中的无源网络导致系统谐振、新能源接入后对网侧负荷需求降低导致功率因数降低等各种问题。面对上述实际应用问题，传统的电能质量治理设备难以应对。
3、采用储能技术主要解决风能和太阳能等可再生能源大规模接入、多能互补耦合利用，提高风电、光伏等可再生能源的消纳问题。
4、采用有源滤波器主要治理谐波污染问题，无功补偿设备仅能改善功率因数；目前的常规装置无法全面解决新能源接入后配电系统面临的各类新问题，如末端电压提升、波动和闪变问题；单相发电及用电设备导致的三相不平衡问题；并网逆变器中的无源网络导致的系统谐振；新能源接入后对网侧有功需求降低导致功率因数降低；发电用电设备的谐波污染等等。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种微网电能质量优化与储能一体化装置及控制方法，第一变流器用于电压补偿，第二变流器用于充放电管理以及电能质量管理，第一变流器和第二变流器可同时工作，实现新能源接入后的综合
2、为实现上述目的，本专利技术的第一个方面提供一种微网电能质量优化与储能一体化装置，包括：控制器、变压器、第一变流器和第二变流器；
3、所述变压器的原边串联在微电网系统中，所述变压器的副边与所述第一变流器的交流侧连接；所述第一变流器的直流侧与所述第二变流器的直流侧连接；
4、所述第二变流器的直流侧与储能电池连接，所述第二变流器的交流侧与微电网系统连接；
5、所述控制器与所述第一变流器连接，所述控制器根据检测的电网电压和负载电压，在电压发生波动时，通过控制第一变流器进行脉宽调制产生电压差，将所产生的电压差通过所述变压器的副边叠加到微电网系统中，用于线路电压补偿；
6、所述控制器还与所述第二变流器连接，用于控制所述第二变流器对储能电池的充放电，以及根据负载实时电压电流控制第二变流器用于电能质量治理。
7、本专利技术的第二个方面提供一种微网电能质量优化与储能一体化控制方法，应用于上述的一种微网电能质量优化与储能一体化装置，包括：
8、根据电网侧电压，第一变流器输出对应的电压差进行电压波动补偿；
9、根据负载实时电压电流控制第二变流器进行电能质量治理，以及根据充放电逻辑控制第二变流器对储能电池的充放电。
10、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
11、在本专利技术中，第一变流器与第二变流器的直流侧连接；第二变流器的直流侧与储能电池连接、交流侧与微电网系统连接；第一变流器的交流侧与变压器的副边连接。在电网侧电压发生波动时通过第一变流器进行电压波动的补偿，主动调节末端电压，解决末端电压提升等问题；第二变流器用于储能电池的充放电管理和电能的质量管理，解决新能源接入后存在的三相不平衡、谐波、无功等电能质量问题。通过所构建的架构，第一变流器和第二变流器可同时工作，实现综合治理。
12、本专利技术可应用于高比例新能源配电系统中，将电能质量治理与储能合二为一，提高并网装置利用率，降低损耗，减小安装空间，节省用户投资，解决分布式多源可再生能源大规模接入带来的电能质量问题。
13、本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种微网电能质量优化与储能一体化装置，其特征在于，包括：控制器、变压器、第一变流器和第二变流器；
2.如权利要求1所述的一种微网电能质量优化与储能一体化装置，其特征在于，还包括快速切换装置，所述快速切换装置进行并离网的快速切换。
3.如权利要求1所述的一种微网电能质量优化与储能一体化装置，其特征在于，所述控制器根据负载电压以及电流，分离出负载的无功电流、谐波电流、不平衡电流和谐波电压，得到相对应的电能质量优化指令电流，根据所述电能质量优化指令电流控制所述第二变流器产生电能质量优化的补偿电流，用于滤除谐波、无功支撑和三相不平衡治理。
4.如权利要求1所述的一种微网电能质量优化与储能一体化装置，其特征在于，所述控制器控制所述第一变流器与第二变流器之间的能量流动，基于所述储能电池确定所述第一变流器与第二变流器之间的母线电压。
5.如权利要求1所述的一种微网电能质量优化与储能一体化装置，其特征在于，所述第二变流器的优先级第一级为接收电网的调度，根据电网的调度要求进行调峰、调频，按照需求功率进行功率的输出；所述第二变流器的优先级第二级为结
6.如权利要求5所述的一种微网电能质量优化与储能一体化装置，其特征在于，所述控制器根据检测负载的电压和电流对系统内的电能质量中的无功功率、谐波电流、三相不平衡功率进行分别计算，对消系统中的无功功率、谐波电流；所述控制器根据实时检测的负序及零序电流进行计算，控制所述第二变流器在完成储能功能的同时，将所述第二变流器的剩余容量用于补偿系统的不平衡，当不需要充放电时，将所述第二变流器全容量用于三相不平衡校正。
7.如权利要求2所述的一种微网电能质量优化与储能一体化装置，其特征在于，在所述快速切换装置切断的情况下，第二变流器通过储能电池转换为电压源，为新能源发电设备进行供电。
8.一种微网电能质量优化与储能一体化控制方法，应用于如权利要求1-7任一项所述的一种微网电能质量优化与储能一体化装置，其特征在于，包括：
9.如权利要求8所述的一种微网电能质量优化与储能一体化控制方法，其特征在于，所述第二变流器的优先级第一级为接收电网的调度，根据电网的调度要求进行调峰、调频，按照需求功率进行功率的输出；所述第二变流器的优先级第二级为结合电价激励策略的时空分段法进行充放电管理；在满足优先级第一级和优先级第二级上，所述第二变流器将剩余容量进行电能质量治理。
10.如权利要求9所述的一种微网电能质量优化与储能一体化控制方法，其特征在于，所述时空分段法为：
...【技术特征摘要】
1.一种微网电能质量优化与储能一体化装置，其特征在于，包括：控制器、变压器、第一变流器和第二变流器；
2.如权利要求1所述的一种微网电能质量优化与储能一体化装置，其特征在于，还包括快速切换装置，所述快速切换装置进行并离网的快速切换。
3.如权利要求1所述的一种微网电能质量优化与储能一体化装置，其特征在于，所述控制器根据负载电压以及电流，分离出负载的无功电流、谐波电流、不平衡电流和谐波电压，得到相对应的电能质量优化指令电流，根据所述电能质量优化指令电流控制所述第二变流器产生电能质量优化的补偿电流，用于滤除谐波、无功支撑和三相不平衡治理。
4.如权利要求1所述的一种微网电能质量优化与储能一体化装置，其特征在于，所述控制器控制所述第一变流器与第二变流器之间的能量流动，基于所述储能电池确定所述第一变流器与第二变流器之间的母线电压。
5.如权利要求1所述的一种微网电能质量优化与储能一体化装置，其特征在于，所述第二变流器的优先级第一级为接收电网的调度，根据电网的调度要求进行调峰、调频，按照需求功率进行功率的输出；所述第二变流器的优先级第二级为结合电价激励策略的时空分段法进行充放电管理；在满足优先级第一级和优先级第二级上，所述第二变流器将剩余容量进行电能质量治理。
6.如权利要求5所述的一种微网电能...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建，迟恩先，石晓荣，王德涛，孟庆东，于治新，杨姗姗，程丽艳，
申请(专利权)人：山东华天电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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