一种计及直流母线稳压的岸电能量路由器控制方法技术

本发明专利技术涉及一种计及直流母线稳压的岸电能量路由器控制方法。本发明专利技术包括：对光伏、船舶与混合储能接入的岸电能量路由器各端口进行控制；对岸电能量路由器的并网变流器部分采用虚拟同步机控制，对岸电能量路由器的直流端口采用虚拟直流电机控制；综合考虑混合储能的功率密度互补特性与能量路由器的端口紧凑特性，将虚拟直流电机控制进行等效阻抗，并对其进行两层级并联协同控制；通过引入直流母线电压调节环节，对虚拟同步机控制的有功功率控制进行改进；根据储能单元剩余容量指标SOC，对改进后的虚拟同步机控制参数进行调节，实现岸电能量路由器不同工况下频率支撑与直流母线电压支撑的无缝切换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能量路由器的控制方法，具体涉及一种计及直流母线稳压的岸电能量路由器控制方法。

技术介绍

1、在新型港口建设与电气化船舶普及的推进下，新能源与新型电力电子设备接入港口电网，传统港口电网单一的供能方式正逐渐无法适配日益复杂的港口电能交互工况。而能量路由器作为新型岸电系统的关键设备，具有电网柔性互联、多电压等级与类型转换、能量双向流动等诸多功能，能够有效应对包括船舶岸电在内的各种港口冲击性负荷与发电功率随机波动的新能源接入下的港口电能控制需求。同时储能、新能源与电气船舶通过岸电能量路由器接入电网使港口岸电能量路由器系统具有主动支撑电网频率的资源。

2、然而，现有的岸电能量路由器控制存在如下问题：

3、(1)目前主流频率主动支撑技术研究集中在虚拟同步机控制技术上，没有发挥岸电能量路由器多类资源整合优势的同时兼顾岸电能量路由器稳定。

4、(2)岸电能量路由器的vdcm控制没有综合考虑混合储能的功率密度互补特性与能量路由器端口紧凑特性，多vdcm并联控制研究不足。

5、(3)岸电能量路由器的并网变流器通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种计及直流母线稳压的岸电能量路由器控制方法，应用于光伏、船舶、电网和混合储能接入的岸电能量路由器拓扑，其特征在于，包括：岸电能量路由器的并网变流器的交流端口输出采用虚拟同步机VSG控制，岸电能量路由器的直流端口输出采用两层级并联协同控制；所述两层级并联协同控制包括：通过虚拟直流电机VDCM基于控制参数对直流端口输出电压进行一次控制，通过上层中央控制器对直流端口输出电压进行二次控制；所述岸电能量路由器控制方法还包括：根据储能单元剩余容量指标SOC调节VSG功率控制参数，实现岸电能量路由器不同工况下频率支撑与直流母线电压支撑的无缝切换；所述根据储能单元剩余容量指标SOC调节VSG和VD...

【技术特征摘要】

1.一种计及直流母线稳压的岸电能量路由器控制方法，应用于光伏、船舶、电网和混合储能接入的岸电能量路由器拓扑，其特征在于，包括：岸电能量路由器的并网变流器的交流端口输出采用虚拟同步机vsg控制，岸电能量路由器的直流端口输出采用两层级并联协同控制；所述两层级并联协同控制包括：通过虚拟直流电机vdcm基于控制参数对直流端口输出电压进行一次控制，通过上层中央控制器对直流端口输出电压进行二次控制；所述岸电能量路由器控制方法还包括：根据储能单元剩余容量指标soc调节vsg功率控制参数，实现岸电能量路由器不同工况下频率支撑与直流母线电压支撑的无缝切换；所述根据储能单元剩余容量指标soc调节vsg和vdcm的控制参数包括：根据混合储能的剩余容量计算soc调节系数的权重系数，根据混合储能中各储能设备的soc调节系数以及所述soc调节系数的权重系数，计算混合储能系统的综合soc调节系数，根据综合soc调节系数调节vsg和vdcm的功率控制参数，实现混合储能的协调控制。

2.根据权利要求1所述的一种计及直流母线稳压的岸电能量路由器控制方法，其特征在于，岸电能量路由器包括固态功率单元、采样与通信单元、决策与控制单元，其中，固态功率单元包括电力电子转换电路和外围接口，采样与通信单元包括电压、电流传感器、信号调理电路以及内部和外部通信端口，决策与控制单元通过微处理器实现决策控制；岸电能量路由器交流侧采用组合式逆变器电路连接直流和交流母线，组合式逆变器在交流侧具有独立的三相结构。

3.根据权利要求1所述的一种计及直流母线稳压的岸电能量路由器控制方法，其特征在于，虚拟同步机控制的转子运动方程为：

4.根据权利要求1所述的一种计及直流母线稳压的岸电能量路由器控制方法，其特征在于，虚拟直流电机vdcm基于控制参数对直流端口输出电压进行一次控制，包括：根据直流母线电压实际值和岸电能量路由器给出的直流母线电压参考值，通过pi调节器对直流母线电压的偏差进行无差控制，虚拟直流电机vdcm的机械转矩作...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琦，王向群，姚璐勤，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：