【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子领域，具体涉及一种储能变流器有源阻尼控制系统及其自适应调参方法。
技术介绍
1、随着社会发展和人们生活水平的提升，电网用电负荷峰谷差值不断增大，储能系统开始大规模应用在发电侧、输配电侧和用户侧，在电能充足时存储电量，电能紧缺时将存储的电量发送到电网，实现削峰填谷。
2、储能变流器(pcs)作为能量转换系统，可以实现蓄电池的直流电能和电网的交流电能互相转换、双向流动，并结合一定的控制策略，管理储能系统的充放电功率，在储能系统中发挥着关键性作用，并且直接决定了充放电电能质量、储能系统的稳定性和可靠性。
3、pcs拓扑结构上一般为两电平或者三电平双向变换器，采用脉宽调制方式，但是这种控制方式会引入大量的开关频率谐波，为了保证进网电能质量，通常在pcs与电网间引入滤波器。目前广泛采用的lcl滤波器有无源阻尼和有源阻尼两种方案，无源阻尼结构简单，不受开关频率限制，但是结构中电阻损耗高，发热严重；有源阻尼引入额外的变量反馈增加系统的阻尼，一般有滤波电容电流、逆变器交流测电压、网侧电压等，不仅可以解决谐波问题，还可以减少系统损耗。其中最典型且广泛应用的为电容电流反馈方式的有源阻尼控制，该控制方案中电容电流反馈系数选取时是针对某种特定网侧阻抗下，使得系统稳定运行的固定参数，但是在弱网下，电网阻抗变化会导致pcs的增益发生变化，pcs和电网之间仍然会发生严重的谐振。为了防止谐振对储能系统以及电网造成破坏，需要针对不同的电网强弱设计不同的有源阻尼反馈环节，提高容错率以适用于更多的应用场景，这不仅增加了研
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种储能变流器有源阻尼控制系统及其自适应调参方法，该方案可以根据检测的电网电压谐振信号实时改变电容电流反馈系数，将系统稳态误差和稳定裕度始终保持在合理量，以消除电网强度变化导致的pcs并网谐振，使得pcs可以在不同的应用场景下稳定运行。
2、技术方案：本专利技术的一种储能变流器有源阻尼控制系统，包括储能变流器pcs、有源阻尼控制模块、谐振检测模块、控制驱动模块；
3、所述储能变流器pcs并联连接在直流侧电池两端，储能变流器pcs的每相串联连接一lcl滤波电路后并入电网；所述有源阻尼控制模块的输入端与三个lcl滤波电路分别连接，有源阻尼控制模块的输出端连接控制驱动模块的输入端；所述谐振检测模块的输入端连接电网，其输出端连接有源阻尼控制模块；
4、其中，所述lcl滤波电路用于消除储能变流器pcs并网时产生的高频开关谐波；
5、所述储能变流器pcs用于将直流侧电池的直流电能转换三相交流电能；
6、所述谐振检测模块用于实时检测网侧交流电压的谐振信号，并反馈给有源阻尼控制模块；
7、所述有源阻尼控制模块用于采集每一相lcl滤波电路中的电容电流，通过附加电容电流反馈变量来抑制lcl滤波电路在谐振频率处存在的谐振尖峰，并根据谐振检测模块反馈的谐振信号实时调节反馈变量的反馈系数；
8、所述控制驱动模块用于生成储能变流器pcs中开关管的pwm驱动信号。
9、进一步的，所述储能变流器pcs采用三路anpc三电平拓扑作为三相功率模组。
10、进一步的，所述谐振检测模块采用基波提取法检测网侧交流电压中的谐振信号，在此过程中，通过sogi-fll环节提取网压基波分量。
11、进一步的，所述控制驱动模块用于将有源阻尼反馈量与运行所需控制量叠加后进行svpwm计算，生成用于控制anpc三电平拓扑中开关管的pwm驱动信号。
12、基于相同的专利技术构思，本专利技术还包括一种储能变流器有源阻尼控制系统的自适应调参方法，该方法应用于上述储能变流器有源阻尼控制系统，包括以下步骤：
13、所述储能变流器pcs并网模式运行，储能变流器pcs将直流侧电池的直流电能转换三相交流电能；
14、所述谐振检测模块实时检测网侧交流电压的谐振信号，并反馈给有源阻尼控制模块；
15、有源阻尼控制模块采集每一相lcl滤波电路中的电容电流，通过附加电容电流反馈变量来抑制lcl滤波电路在谐振频率处存在的谐振尖峰，并根据谐振检测模块反馈的谐振信号实时调节反馈变量的反馈系数；
16、控制驱动模块生成储能变流器pcs中开关管的pwm驱动信号。
17、进一步的，谐振检测模块实时检测网侧交流电压的谐振信号，包括以下步骤：
18、谐振检测模块采集网侧三相电压ua_ad、ub_ad、uc_ad送入控制器采样板，将采集到的模拟信号转换为数字信号并进行数据处理得到ua、ub、uc，数据处理公
19、式如下：
20、ua＝(ua_ad+vol_zerovalue1)·vol_coficient1
21、ub＝(ub_ad+vol_zerovalue2)·vol_coficient2
22、uc＝(uc_ad+vol_zerovalue3)·vol_coficient3
23、式中，vol_zerovalue为电压零漂补偿值；vol_coficient为电压补偿系数；
24、将处理后的值进行clark变换得到αβ坐标下的两相电压uα、uβ，经过sogi-fll环节提取基波分量得到u'α、u'β，再进行反clark变换，以得到网侧三相电压的基波分量u'a、u'b、u'c，用网侧三相电压的初始值分别减去各自的基波分量，得到网侧三相电压的谐振分量ε，计算公式如下：
25、εa＝ua-u'a
26、εb＝ub-u'b
27、εc＝uc-u'c
28、进一步的，有源阻尼控制模块采集每一lcl滤波电路中的电容电流，通过附加电容电流反馈变量来抑制lcl滤波电路在谐振频率处存在的谐振尖峰，包括以下步骤：
29、有源阻尼控制模块采集三相交流侧lcl中电容电流ica_ad、icb_ad、icc_ad，送入控制器采样板，将采集到的模拟信号转换为数字信号并进行数据处理得到ica、icb、icc，数据处理公式如下：
30、ica＝(ica_ad+curr_zerovalue1)·curr_coficient1
31、icb＝(icb_ad+curr_zerovalue2)·curr_coficient2
32、icc＝(icc_ad+curr_zerovalue3)·curr_coficient3
33、式中，curr_zerovalue为电流零漂补偿值，curr_coficient为电流补偿系数；
34、将处理后的值进行clark变换得到αβ坐标下的两相电流iα、iβ，乘以电容电流反馈系数kic送入控制驱动模块。
35、进一步的，根据谐振检测模块反馈的谐振信号实时调节反馈变量的反馈系数，包括以下步骤：
<本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种储能变流器有源阻尼控制系统，其特征在于：包括储能变流器PCS、有源阻尼控制模块、谐振检测模块、控制驱动模块；
2.根据权利要求1所述的储能变流器有源阻尼控制系统，其特征在于：所述储能变流器PCS采用三路ANPC三电平拓扑作为三相功率模组。
3.根据权利要求1所述的储能变流器有源阻尼控制系统，其特征在于：所述谐振检测模块采用基波提取法检测网侧交流电压中的谐振信号，在此过程中，通过SOGI-FLL环节提取网压基波分量。
4.根据权利要求2所述的储能变流器有源阻尼控制系统，其特征在于：所述控制驱动模块用于将有源阻尼反馈量与运行所需控制量叠加后进行SVPWM计算，生成用于控制ANPC三电平拓扑中开关管的PWM驱动信号。
5.一种储能变流器有源阻尼控制系统的自适应调参方法，其特征在于，该方法应用于权利要求1至4任一项所述的储能变流器有源阻尼控制系统，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的储能变流器有源阻尼控制系统的自适应调参方法，其特征在于，谐振检测模块实时检测网侧交流电压的谐振信号，包括以下步骤：
7.根据
8.根据权利要求5所述的储能变流器有源阻尼控制系统的自适应调参方法，其特征在于，根据谐振检测模块反馈的谐振信号实时调节反馈变量的反馈系数，包括以下步骤：
9.一种储能变流器有源阻尼控制系统的自适应调参设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时该电子设备实现如权利要求1至7中任意一项所述储能变流器有源阻尼控制系统的自适应调参方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，实现如权利要求5至8中任意一项所述储能变流器有源阻尼控制系统的自适应调参方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种储能变流器有源阻尼控制系统，其特征在于：包括储能变流器pcs、有源阻尼控制模块、谐振检测模块、控制驱动模块；
2.根据权利要求1所述的储能变流器有源阻尼控制系统，其特征在于：所述储能变流器pcs采用三路anpc三电平拓扑作为三相功率模组。
3.根据权利要求1所述的储能变流器有源阻尼控制系统，其特征在于：所述谐振检测模块采用基波提取法检测网侧交流电压中的谐振信号，在此过程中，通过sogi-fll环节提取网压基波分量。
4.根据权利要求2所述的储能变流器有源阻尼控制系统，其特征在于：所述控制驱动模块用于将有源阻尼反馈量与运行所需控制量叠加后进行svpwm计算，生成用于控制anpc三电平拓扑中开关管的pwm驱动信号。
5.一种储能变流器有源阻尼控制系统的自适应调参方法，其特征在于，该方法应用于权利要求1至4任一项所述的储能变流器有源阻尼控制系统，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的储能变流器有源阻尼控制系统的自适应调参方法，其特征在于，谐振检测模块实时检测网...
【专利技术属性】
技术研发人员：王小红，史顺飞，王俊辉，滕贤亮，杨合民，胡静，赵晨，孙海洋，刘建平，余良辉，朱忠斌，曹鹏，姜辉，陈杰，俞普德，余谦，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。