一种基于中点钳位型三电平拓扑的储能变流器并网/孤岛运行模式平滑切换控制方法技术

技术编号:45414892 阅读:11 留言:0更新日期:2025-06-04 19:02
本发明专利技术公开了一种基于中点钳位型三电平拓扑的储能变流器并网/孤岛运行模式平滑切换控制方法,采用电流内环和电压外环的双闭环控制策略,电流内环的输出经过abc/dq坐标变换后产生PWM驱动信号,电流内环的输入参考值i<subgt;dref</subgt;、i<subgt;qref</subgt;根据储能变流器并网/孤岛模式给定,并网模式时,且此时电压外环调节器C<subgt;ud</subgt;和C<subgt;uq</subgt;的输出分别为孤岛模式时,i<subgt;dref</subgt;和i<subgt;qref</subgt;为电压外环调节器C<subgt;ud</subgt;和C<subgt;uq</subgt;的输出,即并网/孤岛运行模式切换时的参考相位θ由相位预同步模块生成。本发明专利技术所述方法能够实现当储能变流器发生模式切换时,预先估算并设置电压外环的输出状态,避免切换过程中母线电压的大幅度震荡;并通过并网相位预同步操作,为储能变流器提供相位基准,保证母线电压相位的平滑和连续。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及储能变流器控制,特别是涉及一种基于中点钳位型三电平拓扑的储能变流器并网/孤岛运行模式平滑切换控制方法


技术介绍

1、储能变流器是电池与电网的接口,决定着储能系统的输出电能质量和动态特性,中点钳位型(npc)三电平拓扑具有输出电压和电流谐波小,开关器件承受电压及开关损耗减半等优势,可以有效减小滤波器等无源器件的体积和重量。因而,三电平npc拓扑作为储能系统中的电力电子变流器获得广泛应用。

2、并网和孤岛双模式运行能力是储能系统实现其技术、经济性优势的关键。当储能系统根据情况需要独立运行或主网发生故障时,应迅速断开与主网的连接,转入孤岛运行模式;当主网供电恢复正常时,或根据情况需要储能系统并网运行时,将处于孤岛运行模式的储能系统重新联入公共电网。

3、因此,在模式转换过程中,需要采用相应的运行控制策略以保证切换过程的平稳性,并着重解决以下技术难点:当电网出现突发性故障时,储能变流器应尽快感知故障并快速建立电压和频率基准,抑制微网母线电压和频率的闪变;当储能变流器从并网控制转换为孤岛控制时,需避免电压外环因突然投入运行而产本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于中点钳位型三电平拓扑的储能变流器并网/孤岛运行模式平滑切换控制方法,采用电流内环和电压外环的双闭环控制策略,电流内环的输出经过abc/dq坐标变换后产生PWM驱动信号,其特征在于,电流内环的输入参考值idref、iqref根据储能变流器并网/孤岛模式给定,具体为:并网模式时,和为储能变流器输出电流dq轴分量,且此时电压外环调节器Cud和Cuq的输出分别为idg、iqg为负荷电流dq轴分量;孤岛模式时,idref和iqref为电压外环调节器Cud和Cuq的输出,即并网/孤岛运行模式切换时的参考相位θ由相位预同步模块生成。

2.根据权利要求1所述的基于中点钳位型三电平...

【技术特征摘要】

1.一种基于中点钳位型三电平拓扑的储能变流器并网/孤岛运行模式平滑切换控制方法,采用电流内环和电压外环的双闭环控制策略,电流内环的输出经过abc/dq坐标变换后产生pwm驱动信号,其特征在于,电流内环的输入参考值idref、iqref根据储能变流器并网/孤岛模式给定,具体为:并网模式时,和为储能变流器输出电流dq轴分量,且此时电压外环调节器cud和cuq的输出分别为idg、iqg为负荷电流dq轴分量;孤岛模式时,idref和iqref为电压外环调节器cud和cuq的输出,即并网/孤岛运行模式切换时的参考相位θ由相位预同步模块生成。

2.根据权利要求1所述的基于中点钳位型三电平拓扑的储能变流器并网/孤岛运行模式平滑切换控制方法,其特征在于,所述电流内环的输入参考值idref、iqref利用储能变流器平滑切换控制模块根据储能变流器并网/孤岛模式给定,储能变流器平滑切换控制模块包括给定输入参考值idref的第一切换模块和给定输入参考值iqref的第二切换模块,所述第一切换模块和第二切换模块包括逻辑开关,并网模式时,开关切换至变流器输出电流,孤岛模式时,开关切换至电压外环调节器,储能变流器在并网/孤岛模式切换前后电压外环的调节器稳态输出相等。

3.根据权利要求2所述的基于中点钳位型三电平拓扑的储能变流器并网/孤岛运行模式平滑切换控制方法,其特征在于,所述第一切换模块和第二切换模块在并网模式,开关切换至变流器输出电流时,电压外环调节器将基于三相电压dq轴分量和设定的参考电压值的差值通过pi控制器调节生成电流参考值、变流器输出电流和负荷电流通过加法器求和,而此时三相电压dq轴分量和设定的参考电压值的差值近似为零,则电压外环调节器的稳态输出为变流器输出电流和负荷电流之和。

4.根据权利要求2所述的基于中点钳位型三电平拓扑的储能变流器并网/孤岛运行模式平滑切换控制方法,其特征在于,所述第一切换模块和第二切换模块在孤岛模式,开关切换至电...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈文波张保刘硕王丰卓放仝浩周蒙恩杨军刘臣臣邹学毅孙芮王晖王强吴雁泽刘澳洋刘江涛裴岩
申请(专利权)人:南京国臣直流配电科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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