CN117833314A - 储能变流器控制方法、装置、储能变流器及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种储能变流器控制方法、装置、储能变流器及存储介质。所述控制方法包括,获取每个储能电池组的电压实际值和荷电状态、三相电网中每相电网电压实际值、储能变流器三相输出电流实际值;根据每个所述储能电池组的电压实际值、每个转换模组的电压调制波系数、每个所述转换模组的三相输出电压值,获取每个所述转换模组的电压调制波;根据每个所述转换模组的电压调制波,通过发波调制模块进行调制并发送。本申请中的控制方法适用于LCL型储能变流器,根据网侧电流反馈进行有源阻尼控制,无需配备额外电压和电流传感器,在有效抑制LCL谐振的同时,降低***成本和复杂性。
Description
技术领域
本申请涉及电力储能设备技术领域,尤其涉及一种储能变流器控制方法、装置、储能变流器及存储介质。
背景技术
储能变流器其输出滤波器可分为单电感型和LCL型两种。相比于单电感滤波器,LCL滤波器具有更强的高频谐波衰减能力,在滤波效果相同时,LCL滤波器所需要的总电感量显著小于单电感滤波器,这有利于减小储能变流器的体积和重量,降低成本,在工程中得到了广泛应用。
LCL型储能变流器由于其输出LCL滤波器的频率响应在谐振频率处存在谐振尖峰,会给储能变流器带来严重的稳定性问题。网侧电流二阶微分反馈无需配备额外电压、电流传感器,在有效抑制LCL谐振的同时,降低***成本和复杂性。然而,在工程中直接数字化离散二阶微分环节时存在着如下几个问题:首先,采用前向差分控制方法离散后的二阶微分环节幅频响应与连续域的幅频响应一致,其相频响应与连续域的相频响应在低频段相似,而在中高频段超前,而实际中无法实现采用前向差分控制方法离散后的二阶微分环节;其次,采用后向差分控制方法离散后的二阶微分环节幅频响应与连续域的幅频响应一致,其相频响应与连续域的相频响应在低频段相似,而在中高频段滞后,而这种中高频段的相位滞后造成了基于网侧电流二阶微分反馈有源阻尼的LCL型储能变流器的不稳定;最后,采用双线性变换控制方法离散后的二阶微分环节的频率响应与连续域的频率响应最为接近,但是其在奈奎斯特采样频率处存在谐振峰,会急剧放大奈奎斯特采样频率处的谐波,无法抑制LCL型储能变流器的谐振。
需要说明的是,这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息,而不必然地构成现有技术。
发明内容
鉴于上述问题,本申请提出了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的储能变流器控制方法、装置及储能变流器。
本申请实施例采用下述技术方案:
第一方面,本申请实施例提供一种储能变流器控制方法,所述储能变流器包括多个转换模组,每个所述转换模组的直流侧与相应的储能电池组连接,每个所述转换模组的交流侧与LC滤波器连接后通过移相变压器接入三相电网,所述控制方法包括:获取每个所述储能电池组的电压实际值和荷电状态、三相电网中每相电网电压实际值、储能变流器三相输出电流实际值;根据每个所述储能电池组的电压实际值、每个所述转换模组的电压调制波系数、每个所述转换模组的三相输出电压值,获取每个所述转换模组的电压调制波,其中,所述电压调制波系数与所述荷电状态相关、所述每个所述转换模组的三相输出电压值与所述三相电网中每相电网电压实际值和所述储能变流器三相输出电流实际值相关;根据每个所述转换模组的电压调制波,通过发波调制模块进行调制并发送。
优选地,所述每个所述转换模组的三相输出电压值与所述三相电网中每相电网电压实际值和所述储能变流器三相输出电流实际值相关,具体包括:根据储能变流器三相输出电流d轴分量和q轴分量,得到储能变流器三相输出电流反馈d轴分量和q轴分量;根据储能变流器三相输出电流d轴分量和q轴分量,***有功电流d轴参考值和q轴参考值,分别通过有功电流调节器和无功电流调节器,得到有功电流调节器输出和无功电流调节器输出;根据三相电网电压d轴分量和q轴分量、所述有功电流调节器输出和无功电流调节器输出,所述储能变流器三相输出电流反馈d轴分量和q轴分量,得到并网模式下储能变流器三相输出电压d轴分量和q轴分量;根据所述并网模式下储能变流器三相输出电压d轴分量和q轴分量、每个所述转换模组输出电压相角,通过预设坐标转换,获取每个所述转换模组的三相输出电压值。
优选地,所述根据储能变流器三相输出电流d轴分量和q轴分量,***有功电流d轴参考值和q轴参考值,分别通过有功电流调节器和无功电流调节器,得到有功电流调节器输出和无功电流调节器输出,包括:根据所述储能变流器三相输出电流实际值,通过同步旋转坐标变换,获取旋转坐标系下储能变流器三相输出电流d轴分量和q轴分量;根据***有功功率参考值、***无功功率参考值、储能变流器输出有功功率、储能变流器输出无功功率,分别通过有功功率调节器和无功功率调节器,获取***有功电流d轴参考值和q轴参考值。
优选地,所储能变流器输出有功功率、储能变流器输出无功功率的获取,具体包括:对所述三相电网中每相电网电压实际值进行锁相,获得三相电网电压相角、三相电网电压d轴分量以及q轴分量;根据所述三相电网电压d轴分量以及q轴分量、所述旋转坐标系下储能变流器三相输出电流d轴分量和q轴分量,得到储能变流器输出有功功率和储能变流器输出无功功率。
优选地,所述电压调制波系数与所述荷电状态相关,包括:根据所述每个所述储能电池组的荷电状态,通过预设算法,获取每个所述转换模组的电压调制波系数。
优选地,所述每个所述转换模组输出电压相角的获取,具体包括:对所述三相电网中每相电网电压实际值进行锁相,获得三相电网电压相角;根据所述三相电网电压相角和移相变压器的对应的每个所述转换模组的移相角,获取并网模式下每个所述转换模组的输出电压相角。
第二方面,本申请实施例还提供一种储能变流器控制装置,所述装置包括:参数获取单元:获取每个所述储能电池组的电压实际值和荷电状态、三相电网中每相电网电压实际值、储能变流器三相输出电流实际值;调制波获取单元:根据每个所述储能电池组的电压实际值、每个所述转换模组的电压调制波系数、每个所述转换模组的三相输出电压值,获取每个所述转换模组的电压调制波;调制发波单元:根据每个所述转换模组的电压调制波,通过发波调制模块进行调制并发送。
第三方面,本申请实施例还提供一种储能变流器,包括多个转换模组,每个所述转换模组的直流侧与相应的储能电池组连接,每个所述转换模组的交流侧与LC滤波器连接后通过移相变压器接入三相电网,所述储能变流器还包括处理器;以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行所述第一方面之任一所述控制方法。
第三方面,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序,所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的储能变流器执行时,使得所述储能变流器执行如第一方面所述的任一控制方法。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:
本申请中的控制方法适用于LCL型储能变流器,根据网侧电流反馈进行有源阻尼控制,无需配备额外电压和电流传感器,在有效抑制LCL谐振的同时,降低***成本和复杂性。
本申请技术方案的上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请实施例中储能变流器连接示意图;
图2为本申请实施例中储能变流器控制方法流程示意图;
图3为本申请实施例中储能变流器控制原理图;
图4为本申请实施例中储能变流器控制装置示意图;
图5为本申请实施例中一种储能变流器的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的构思在于,针对现有技术中LCL型储能变流器输出LCL滤波器的频率响应在谐振频率处存在谐振尖峰,影响储能变流器稳定性的现状,设计一种普适性强的储能变流器控制方法,该控制方法根据有功电流调节器输出和无功电流调节器输出、储能变流器三相输出电流反馈d轴分两盒q轴分量,获取并网模式下储能变流器三相输出电压d轴分量和q轴分量,并根据储能变流器三相输出电压d轴分量和q轴分量获取电压调制波。本申请中的储能变流器控制方法,既可以有效抑制谐振,同时不会放大高频噪声,影响并网电流质量。
以下结合附图,详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
本申请实施例提供了一种储能变流器控制方法装置及储能变流器,如图1所示,提供了本申请实施例中储能变流器连接示意图,由N个DC/AC模组(转换模组)构成,每个DC/AC模组为三相桥式逆变单元,其直流侧接一个储能电池组,交流侧采用LC滤波器滤波,N个DC/AC模组交流侧输出通过移相变压器接入电网。由于移相变压器存在漏感,模组集控式储能变流器可以等效为LCL型储能变流器,因此,需要采用相应的措施来抑制LCL谐振。
如图2所示,为本申请实施例中储能变流器控制方法流程示意图,所述控制方法至少包括如下的步骤S210至步骤S230:
步骤S210,获取每个所述储能电池组的电压实际值和荷电状态、三相电网中每相电网电压实际值、储能变流器三相输出电流实际值;
本申请中,通过相应的传感器采样三相电网电压实际值并记为Uga,Ugb,Ugc;采样储能变流器三相输出电流实际值并记为Ia,Ib,Ic;采样N个储能电池簇的直流电压实际值并记为Udci,i=1,2,3…N;采样N个储能电池簇的荷电状态并记为SOCi,i=1,2,3…N,根据采用数据,进行后续相关处理。
步骤S220,根据每个所述储能电池组的电压实际值、每个所述转换模组的电压调制波系数、每个所述转换模组的三相输出电压值,获取每个所述转换模组的电压调制波,其中,所述电压调制波系数与所述荷电状态相关、所述每个所述转换模组的三相输出电压值与所述三相电网中每相电网电压实际值和所述储能变流器三相输出电流实际值相关;
如图3所示,本申请中,具体实施时,根据N个储能电池簇的直流电压实际值Udci,i=1,2,3…N,N个DC/AC模组三相输出电压调制波系数ki,i=1,2,3…N,N个DC/AC模组三相输出电压Uai,Ubi,Uci,i=1,2,3…N,计算得到N个DC/AC模组三相输出电压调制波Umai,Umbi,Umci,i=1,2,3…N,其计算式为:
其中,所述N个储能电池簇的直流电压实际值Udci,通过采样N个储能电池簇的直流电压实际值获取。
所述N个DC/AC模组三相输出电压调制波系数ki,i=1,2,3…N,的获取如下:
采样N个储能电池簇的荷电状态并记为SOCi,i=1,2,3…N;
根据得到的N个储能电池簇的荷电状态SOCi,i=1,2,3…N,计算得到N个DC/AC模组三相输出电压调制波系数ki,i=1,2,3…N,其计算式为:
所述N个DC/AC模组三相输出电压Uai,Ubi,Uci,i=1,2,3...N,的获取方式如下:
如图3所示,本申请中,根据储能变流器三相输出电流d轴分量Id和储能变流器三相输出电流q轴分量Iq,计算得到储能变流器三相输出电流反馈d轴分量Ufb_d和储能变流器三相输出电流反馈q轴分量Ufb_q,其计算式为:
其中,kfb为负带通滤波器的反馈系数,Q为负带通滤波器的品质因数,ωres为谐振频率,m为负带通滤波器的中心频率与谐振频率的比值,Ts为控制周期。
根据储能变流器三相输出电流d轴分量Id和储能变流器三相输出电流q轴分量Iq,***有功电流d轴参考值Iref_d和***无功电流q轴参考值Iref_q分别通过有功电流调节器和无功电流调节器,计算得到有功电流调节器输出Uout_d和无功电流调节器输出Uout_q,其计算式为:
其中,KP2为电流调节器的比例系数,KI2为电流调节器的积分系数,Ts为控制周期。
根据三相电网电压d轴分量Ugd以及三相电网电压q轴分量Ugq,有功电流调节器输出Uout_d和无功电流调节器输出Uout_q,储能变流器三相输出电流反馈d轴分量Ufb_d和储能变流器三相输出电流反馈q轴分量Ufb_q,计算得到并网模式下储能变流器三相输出电压d轴分量Egd和储能变流器三相输出电压q轴分量Egq,其计算式为:
根据并网模式下N个DC/AC模组输出电压相角θgi,i=1,2,3…N,并网模式下储能变流器三相输出电压d轴分量Egd和储能变流器三相输出电压q轴分量Egq,计算得到N个DC/AC模组三相输出电压Uai,Ubi,Uci,i=1,2,3…N,其计算式为:
步骤S230,根据每个所述转换模组的电压调制波,通过发波调制模块进行调制并发送。
如图3所示,本申请中,根据步骤220中得到的N个DC/AC模组三相输出电压调制波Umai,Umbi,Umci,i=1,2,3…N,送入SVPWM调制模块进行调制、发波,以对所述储能变流器进行发波控制。
本申请的一些实例中,所述每个所述转换模组的三相输出电压值与所述三相电网中每相电网电压实际值和所述储能变流器三相输出电流实际值相关,具体包括:根据储能变流器三相输出电流d轴分量和q轴分量,得到储能变流器三相输出电流反馈d轴分量和q轴分量;根据储能变流器三相输出电流d轴分量和q轴分量,***有功电流d轴参考值和q轴参考值,分别通过有功电流调节器和无功电流调节器,得到有功电流调节器输出和无功电流调节器输出;根据三相电网电压d轴分量和q轴分量、所述有功电流调节器输出和无功电流调节器输出,所述储能变流器三相输出电流反馈d轴分量和q轴分量,得到并网模式下储能变流器三相输出电压d轴分量和q轴分量;根据所述并网模式下储能变流器三相输出电压d轴分量和q轴分量、每个所述转换模组输出电压相角,通过预设坐标转换,获取每个所述转换模组的三相输出电压值。
如图3所示,本申请中,根据储能变流器三相输出电流d轴分量Id和储能变流器三相输出电流q轴分量Iq,计算得到储能变流器三相输出电流反馈d轴分量Ufb_d和储能变流器三相输出电流反馈q轴分量Ufb_q,其计算式为:
其中,kfb为负带通滤波器的反馈系数,Q为负带通滤波器的品质因数,ωres为谐振频率,m为负带通滤波器的中心频率与谐振频率的比值,Ts为控制周期。
根据储能变流器三相输出电流d轴分量Id和储能变流器三相输出电流q轴分量Iq,***有功电流d轴参考值Iref_d和***无功电流q轴参考值Iref_q分别通过有功电流调节器和无功电流调节器,计算得到有功电流调节器输出Uout_d和无功电流调节器输出Uout_q,其计算式为:
其中,KP2为电流调节器的比例系数,KI2为电流调节器的积分系数,Ts为控制周期。
根据三相电网电压d轴分量Ugd以及三相电网电压q轴分量Ugq,有功电流调节器输出Uout_d和无功电流调节器输出Uout_q,储能变流器三相输出电流反馈d轴分量Ufb_d和储能变流器三相输出电流反馈q轴分量Ufb_q,计算得到并网模式下储能变流器三相输出电压d轴分量Egd和储能变流器三相输出电压q轴分量Egq,其计算式为:
根据并网模式下N个DC/AC模组输出电压相角θgi,i=1,2,3…N,并网模式下储能变流器三相输出电压d轴分量Egd和储能变流器三相输出电压q轴分量Egq,计算得到N个DC/AC模组三相输出电压Uai,Ubi,Uci,i=1,2,3…N,其计算式为:
本申请的一些实例中,所述根据储能变流器三相输出电流d轴分量和q轴分量,***有功电流d轴参考值和q轴参考值,分别通过有功电流调节器和无功电流调节器,得到有功电流调节器输出和无功电流调节器输出,包括:根据所述储能变流器三相输出电流实际值,通过同步旋转坐标变换,获取旋转坐标系下储能变流器三相输出电流d轴分量和q轴分量;根据***有功功率参考值、***无功功率参考值、储能变流器输出有功功率、储能变流器输出无功功率,分别通过有功功率调节器和无功功率调节器,获取***有功电流d轴参考值和q轴参考值。
如图3所示,本申请具体实施时,通过同步旋转坐标变换将采样的储能变流器三相输出电流实际值Ia,Ib,Ic转换成旋转坐标系下储能变流器三相输出电流d轴分量Id和储能变流器三相输出电流q轴分量Iq,其计算式为:
根据三相电网电压d轴分量Ugd以及三相电网电压q轴分量Ugq,储能变流器三相输出电流d轴分量Id和储能变流器三相输出电流q轴分量Iq计算得到储能变流器输出有功功率Pg和储能变流器输出无功功率Qg,其计算式为:
根据***有功功率参考值Pref、***无功功率参考值Qref,储能变流器输出有功功率Pg、储能变流器输出无功功率Qg分别通过有功功率调节器和无功功率调节器,计算得到***有功电流d轴参考值Iref_d和***无功电流q轴参考值Iref_q,其计算式为:
其中,KP1为功率调节器的比例系数,KI1为功率调节器的积分系数,Ts为控制周期;
根据储能变流器三相输出电流d轴分量Id和储能变流器三相输出电流q轴分量Iq,***有功电流d轴参考值Iref_d和***无功电流q轴参考值Iref_q分别通过有功电流调节器和无功电流调节器,计算得到有功电流调节器输出Uout_d和无功电流调节器输出Uout_q,其计算式为:
其中,KP2为电流调节器的比例系数,KI2为电流调节器的积分系数,Ts为控制周期。
本申请实施例还提供了储能变流器控制装置400,如图4所示,提供了本申请实施例中的储能变流器控制结构示意图,所述装置400至少包括:参数获取单元410、调制波获取单元420以及调制发波单元430,其中:
在本申请的一个实施例中,所述参数获取单元410具体用于:获取每个所述储能电池组的电压实际值和荷电状态、三相电网中每相电网电压实际值、储能变流器三相输出电流实际值;
在本申请的一个实施例中,所述调制波获取单元420具体用于:根据每个所述储能电池组的电压实际值、每个所述转换模组的电压调制波系数、每个所述转换模组的三相输出电压值,获取每个所述转换模组的电压调制波,其中,所述电压调制波系数与所述荷电状态相关、所述每个所述转换模组的三相输出电压值与所述三相电网中每相电网电压实际值和所述储能变流器三相输出电流实际值相关;
在本申请的一个实施例中,所述调制发波单元430具体用于:根据每个所述转换模组的电压调制波,通过发波调制模块进行调制并发送。
结合图3,为了能使本申请中储能变流器控制装置的具体实现方式更加清清晰的进行说明,现分为如下步骤进行说明:
步骤1,采样三相电网电压实际值并记为Uga,Ugb,Ugc;采样储能变流器三相输出电流实际值并记为Ia,Ib,Ic;采样N个储能电池簇的直流电压实际值并记为Udci,i=1,2,3…N;采样N个储能电池簇的荷电状态并记为SOCi,i=1,2,3…N;
步骤2,对步骤1中采样的三相电网电压实际值Uga,Ugb,Ugc进行锁相获得三相电网电压相角θg和三相电网电压d轴分量Ugd以及三相电网电压q轴分量Ugq,锁相环PLL采用基于双二阶广义积分器软件锁相环;
步骤3,通过同步旋转坐标变换将步骤1中采样的储能变流器三相输出电流实际值Ia,Ib,Ic转换成旋转坐标系下储能变流器三相输出电流d轴分量Id和储能变流器三相输出电流q轴分量Iq,其计算式为:
步骤4,根据步骤2中得到的三相电网电压d轴分量Ugd以及三相电网电压q轴分量Ugq,步骤3中得到的储能变流器三相输出电流d轴分量Id和储能变流器三相输出电流q轴分量Iq计算得到储能变流器输出有功功率Pg和储能变流器输出无功功率Qg,其计算式为:
步骤5,根据***有功功率参考值Pref、***无功功率参考值Qref,步骤4中得到的储能变流器输出有功功率Pg、储能变流器输出无功功率Qg分别通过有功功率调节器和无功功率调节器,计算得到***有功电流d轴参考值Iref_d和***无功电流q轴参考值Iref_q,其计算式为:
其中,KP1为功率调节器的比例系数,KI1为功率调节器的积分系数,Ts为控制周期;
步骤6,根据步骤3中得到的储能变流器三相输出电流d轴分量Id和储能变流器三相输出电流q轴分量Iq,步骤5中得到的***有功电流d轴参考值Iref_d和***无功电流q轴参考值Iref_q分别通过有功电流调节器和无功电流调节器,计算得到有功电流调节器输出Uout_d和无功电流调节器输出Uout_q,其计算式为:
其中,KP2为电流调节器的比例系数,KI2为电流调节器的积分系数,Ts为控制周期;
步骤7,根据步骤3中得到的储能变流器三相输出电流d轴分量Id和储能变流器三相输出电流q轴分量Iq,计算得到储能变流器三相输出电流反馈d轴分量Ufb_d和储能变流器三相输出电流反馈q轴分量Ufb_q,其计算式为:
其中,kfb为负带通滤波器的反馈系数,Q为负带通滤波器的品质因数,ωres为谐振频率,m为负带通滤波器的中心频率与谐振频率的比值,Ts为控制周期;
步骤8,根据步骤2中得到的三相电网电压d轴分量Ugd以及三相电网电压q轴分量Ugq,步骤6中得到的有功电流调节器输出Uout_d和无功电流调节器输出Uout_q,步骤7中得到的储能变流器三相输出电流反馈d轴分量Ufb_d和储能变流器三相输出电流反馈q轴分量Ufb_q,计算得到并网模式下储能变流器三相输出电压d轴分量Egd和储能变流器三相输出电压q轴分量Egq,其计算式为:
步骤9,根据步骤1中得到的N个储能电池簇的荷电状态SOCi,i=1,2,3…N,计算得到N个DC/AC模组三相输出电压调制波系数ki,i=1,2,3…N,其计算式为:
步骤10,根据步骤2中得到的三相电网电压相角θg和移相变压器的N个移相角θpi,i=1,2,3…N,计算出并网模式下N个DC/AC模组输出电压相角θgi,i=1,2,3…N,其计算式为:
θgi=θg+θpi,i=1,2,3…N
步骤11,根据步骤10中得到的并网模式下N个DC/AC模组输出电压相角θgi,i=1,2,3…N,步骤8中得到的并网模式下储能变流器三相输出电压d轴分量Egd和储能变流器三相输出电压q轴分量Egq,计算得到N个DC/AC模组三相输出电压Uai,Ubi,Uci,i=1,2,3…N,其计算式为:
步骤12,根据步骤1中得到的N个储能电池簇的直流电压实际值Udci,i=1,2,3…N,步骤9中得到的N个DC/AC模组三相输出电压调制波系数ki,i=1,2,3…N,步骤11中得到的N个DC/AC模组三相输出电压Uai,Ubi,Uci,i=1,2,3…N,计算得到N个DC/AC模组三相输出电压调制波Umai,Umbi,Umci,i=1,2,3…N,其计算式为:
步骤13,将步骤12中得到的N个DC/AC模组三相输出电压调制波Umai,Umbi,Umci,i=1,2,3…N,送入SVPWM调制模块进行调制、发波;
能够理解,上述储能变流器控制装置,能够实现前述实施例中提供的储能变流器控制方法的各个步骤,关于储能变流器控制方法的相关阐释均适用于储能变流器控制装置,此处不再赘述。
图5是本申请的一个实施例储能变流器的结构示意图。请参考图5,在硬件层面,该储能变流器包括处理器,可选地还包括内部总线、网络接口、存储器。其中,存储器可能包含内存,例如高速随机存取存储器(Random-Access Memory,RAM),也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少1个磁盘存储器等。当然,该储能变流器还可能包括其他业务所需要的硬件。
处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接,该内部总线可以是ISA(Industry Standard Architecture,工业标准体系结构)总线、PCI(PeripheralComponent Interconnect,外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry StandardArchitecture,扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图5中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器,用于存放程序。具体地,程序可以包括程序代码,所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器,并向处理器提供指令和数据。
处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行,在逻辑层面上形成储能变流器控制装置。处理器,执行存储器所存放的程序,并具体用于执行以下操作:
获取每个所述储能电池组的电压实际值和荷电状态、三相电网中每相电网电压实际值、储能变流器三相输出电流实际值;根据每个所述储能电池组的电压实际值、每个所述转换模组的电压调制波系数、每个所述转换模组的三相输出电压值,获取每个所述转换模组的电压调制波,其中,所述电压调制波系数与所述荷电状态相关、所述每个所述转换模组的三相输出电压值与所述三相电网中每相电网电压实际值和所述储能变流器三相输出电流实际值相关;根据每个所述转换模组的电压调制波,通过发波调制模块进行调制并发送。
上述如本申请图2所示实施例揭示的储能变流器控制装置执行的控制方法可以应用于处理器中,或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述控制方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各控制方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的控制方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述控制方法的步骤。
该储能变流器还可执行图2中储能变流器控制装置执行的控制方法,并实现储能变流器控制装置在图2所示实施例的功能,本申请实施例在此不再赘述。
本申请实施例还提出了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储一个或多个程序,该一个或多个程序包括指令,该指令当被包括多个应用程序的储能变流器执行时,能够使该储能变流器执行图2所示实施例中储能变流器控制装置执行的控制方法,并具体用于执行:
获取每个所述储能电池组的电压实际值和荷电状态、三相电网中每相电网电压实际值、储能变流器三相输出电流实际值;根据每个所述储能电池组的电压实际值、每个所述转换模组的电压调制波系数、每个所述转换模组的三相输出电压值,获取每个所述转换模组的电压调制波,其中,所述电压调制波系数与所述荷电状态相关、所述每个所述转换模组的三相输出电压值与所述三相电网中每相电网电压实际值和所述储能变流器三相输出电流实际值相关;根据每个所述转换模组的电压调制波,通过发波调制模块进行调制并发送。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为控制方法、***、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的控制方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何控制方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、控制方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、控制方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、控制方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白,本申请的实施例可提供为控制方法、***或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种储能变流器控制方法,其特征在于,所述储能变流器包括多个转换模组,每个所述转换模组的直流侧与相应的储能电池组连接,每个所述转换模组的交流侧与LC滤波器连接后通过移相变压器接入三相电网,所述控制方法包括:
获取每个所述储能电池组的电压实际值和荷电状态、三相电网中每相电网电压实际值、储能变流器三相输出电流实际值;
根据每个所述储能电池组的电压实际值、每个所述转换模组的电压调制波系数、每个所述转换模组的三相输出电压值,获取每个所述转换模组的电压调制波,其中,所述电压调制波系数与所述荷电状态相关、所述每个所述转换模组的三相输出电压值与所述三相电网中每相电网电压实际值和所述储能变流器三相输出电流实际值相关;
根据每个所述转换模组的电压调制波,通过发波调制模块进行调制并发送。
2.如权利要求1所述控制方法,其特征在于,所述每个所述转换模组的三相输出电压值与所述三相电网中每相电网电压实际值和所述储能变流器三相输出电流实际值相关,具体包括:
根据储能变流器三相输出电流d轴分量和q轴分量,得到储能变流器三相输出电流反馈d轴分量和q轴分量;
根据储能变流器三相输出电流d轴分量和q轴分量,***有功电流d轴参考值和q轴参考值,分别通过有功电流调节器和无功电流调节器,得到有功电流调节器输出和无功电流调节器输出;
根据三相电网电压d轴分量和q轴分量、所述有功电流调节器输出和无功电流调节器输出,所述储能变流器三相输出电流反馈d轴分量和q轴分量,得到并网模式下储能变流器三相输出电压d轴分量和q轴分量;
根据所述并网模式下储能变流器三相输出电压d轴分量和q轴分量、每个所述转换模组输出电压相角,通过预设坐标转换,获取每个所述转换模组的三相输出电压值。
3.如权利要求2所述控制方法,其特征在于,所述根据储能变流器三相输出电流d轴分量和q轴分量,***有功电流d轴参考值和q轴参考值,分别通过有功电流调节器和无功电流调节器,得到有功电流调节器输出和无功电流调节器输出,包括:
根据所述储能变流器三相输出电流实际值,通过同步旋转坐标变换,获取旋转坐标系下储能变流器三相输出电流d轴分量和q轴分量;
根据***有功功率参考值、***无功功率参考值、储能变流器输出有功功率、储能变流器输出无功功率,分别通过有功功率调节器和无功功率调节器,获取***有功电流d轴参考值和q轴参考值。
4.如权利要求3所述控制方法,其特征在于,所储能变流器输出有功功率、储能变流器输出无功功率的获取,具体包括:
对所述三相电网中每相电网电压实际值进行锁相,获得三相电网电压相角、三相电网电压d轴分量以及q轴分量;
根据所述三相电网电压d轴分量以及q轴分量、所述旋转坐标系下储能变流器三相输出电流d轴分量和q轴分量,得到储能变流器输出有功功率和储能变流器输出无功功率。
5.如权利要求1所述控制方法,其特征在于,所述电压调制波系数与所述荷电状态相关,包括:
根据所述每个所述储能电池组的荷电状态,通过预设算法,获取每个所述转换模组的电压调制波系数。
6.如权利要求2所述控制方法,其特征在于,所述每个所述转换模组输出电压相角的获取,具体包括:
对所述三相电网中每相电网电压实际值进行锁相,获得三相电网电压相角;
根据所述三相电网电压相角和移相变压器的对应的每个所述转换模组的移相角,获取并网模式下每个所述转换模组的输出电压相角。
7.一种储能变流器控制装置,其特征在于,所述储能变流器包括多个转换模组,每个所述转换模组的直流侧与相应的储能电池组连接,每个所述转换模组的交流侧与LC滤波器连接后通过移相变压器接入三相电网,所述装置包括:
参数获取单元:获取每个所述储能电池组的电压实际值和荷电状态、三相电网中每相电网电压实际值、储能变流器三相输出电流实际值;
调制波获取单元:根据每个所述储能电池组的电压实际值、每个所述转换模组的电压调制波系数、每个所述转换模组的三相输出电压值,获取每个所述转换模组的电压调制波,其中,所述电压调制波系数与所述荷电状态相关、所述每个所述转换模组的三相输出电压值与所述三相电网中每相电网电压实际值和所述储能变流器三相输出电流实际值相关;
调制发波单元:根据每个所述转换模组的电压调制波,通过发波调制模块进行调制并发送。
8.一种储能变流器,包括多个转换模组,每个所述转换模组的直流侧与相应的储能电池组连接,每个所述转换模组的交流侧与LC滤波器连接后通过移相变压器接入三相电网,所述储能变流器还包括处理器;以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行所述权利要求1~6之任一所述控制方法。
9.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序,所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的储能变流器执行时,使得所述储能变流器执行如权利要求1~6所述的任一控制方法。
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