一種并網(wǎng)狀態(tài)下儲能逆變器pq控制的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及三相逆變器控制技術(shù)，旨在提供一種并網(wǎng)狀態(tài)下儲能逆變器PQ控制的方法。該方法主要包括：采集儲能逆變器LCL輸出端口的三相輸出電壓和輸出電流，利用得到的內(nèi)環(huán)電壓參考量d軸分量、內(nèi)環(huán)電壓參考量q軸分量和相角對儲能逆變器的輸出電壓、輸出電流進(jìn)行閉環(huán)控制，使輸出的有功功率和無功功率與指令值相等，實(shí)現(xiàn)逆變器輸出功率對功率指令的跟蹤。本發(fā)明集成了孤島下垂控制和并網(wǎng)PQ控制，簡化了儲能逆變器的控制。在控制模式切換過程中，有利于降低切換失敗的可能性，可明顯地降低過電壓過電流現(xiàn)象。當(dāng)微電網(wǎng)與電網(wǎng)異常斷開，儲能逆變器進(jìn)入孤島運(yùn)行時(shí)，能按照預(yù)先設(shè)定好的額定點(diǎn)運(yùn)行，可提高微電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
【專利說明】—種并網(wǎng)狀態(tài)下儲能逆變器PQ控制的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種并網(wǎng)狀態(tài)下儲能逆變器PQ控制方法，屬于電力電子功率變換技術(shù)中的三相逆變器控制技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源消耗的日益增長，世界各國對新能源的開發(fā)越來越重視。分布式新能源以微電網(wǎng)的形式接入大電網(wǎng)運(yùn)行，是實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電大規(guī)模應(yīng)用的有效手段。微電網(wǎng)大部分時(shí)間處于并網(wǎng)狀態(tài)運(yùn)行，當(dāng)大電網(wǎng)故障或者計(jì)劃檢修時(shí)，微電網(wǎng)與大電網(wǎng)斷開，轉(zhuǎn)入孤島模式運(yùn)行。此時(shí)微電網(wǎng)內(nèi)儲能采用下垂控制，作為微電網(wǎng)內(nèi)部電壓和頻率的支撐。當(dāng)大電網(wǎng)恢復(fù)正常時(shí)，微電網(wǎng)與大電網(wǎng)重新連接，微電網(wǎng)轉(zhuǎn)入并網(wǎng)模式，此時(shí)儲能的控制轉(zhuǎn)為PQ控制?？刂品椒ㄇ袚Q過程中，有可能造成轉(zhuǎn)化失敗或沖擊電壓電流。如何實(shí)現(xiàn)二者控制方法的平滑過渡是儲能控制的重點(diǎn)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，儲能在孤島和并網(wǎng)狀態(tài)下分別采取下垂控制和PQ雙環(huán)控制，其并網(wǎng)狀態(tài)下PQ雙環(huán)控制中只有功率環(huán)和電流環(huán)，由功率偏差經(jīng)過PI調(diào)節(jié)得到內(nèi)環(huán)電流參考值。當(dāng)微電網(wǎng)從孤島轉(zhuǎn)到并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，儲能也由下垂轉(zhuǎn)入PQ雙環(huán)控制，由于轉(zhuǎn)化過程十PWM脈沖的突變，極易造成控制方法轉(zhuǎn)換的失敗或引起過電壓過電流，對微電網(wǎng)造成極大的不利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種并網(wǎng)狀態(tài)下儲能逆變器PQ控制方法，用以解決儲能在孤島下垂控制和并網(wǎng)PQ控制模式之間切換時(shí)可能引起的切換失敗或者過電壓過電流問題。
[0005]為解決技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是:
[0006]提供一種并網(wǎng)狀態(tài)下儲能逆變器PQ控制方法，包括下述步驟:
[0007](I)采集儲能逆變器LCL輸出端口的三相輸出電壓vab。和輸出電流iab。，并計(jì)算有功功率P和無功功率Q ；
[0008]本發(fā)明中，利用采集得到的三相電壓Vab。、電流iab。，按照瞬時(shí)功率理論計(jì)算瞬時(shí)有功功率P、瞬時(shí)無功功率q，瞬時(shí)有功功率P、瞬時(shí)無功功率q經(jīng)過低通濾波器得到有功功率P和無功功率Q，如下式所示:
【權(quán)利要求】
1.一種并網(wǎng)狀態(tài)下儲能逆變器PQ控制方法，其特征在于，包括下述步驟: (1)采集儲能逆變器LCL輸出端口的三相輸出電壓vab。和輸出電流iab。，并計(jì)算有功功率P和無功功率Q ； (2)計(jì)算有功功率P與設(shè)定的額定有功功率Ptl之差ΔP1，差值A(chǔ)P1乘以有功功率下垂系數(shù)m得到角頻率ω i ;同時(shí)對并網(wǎng)有功功率指令PMf與有功功率P的差值△ P2進(jìn)行PI調(diào)節(jié)得到角頻率ω2 ;將角頻率O1、角頻率ω2與額定角頻率GJci相加后得到角頻率ω，對ω積分得到相角θ ； (3)計(jì)算無功功率Q與設(shè)定的額定無功功率Qtl之差△Q1，差值△ Q1乘以無功功率下垂系數(shù)η得到電壓V1,同時(shí)對并網(wǎng)無功功率指令QMf與無功功率Q的差值△ Q2進(jìn)行PI調(diào)節(jié)得到電壓V2 ;將電壓V1、電壓V2與額定電壓Vtl相加得到內(nèi)環(huán)電壓參考量d軸分量Vfcrf，令內(nèi)環(huán)電壓參考量q軸分量= O ； (4)利用得到的內(nèi)環(huán)電壓參考量d軸分量Vdraf、內(nèi)環(huán)電壓參考量q軸分量vqMf和相角θ對儲能逆變器的輸出電壓、輸出電流進(jìn)行閉環(huán)控制，使輸出的有功功率P和無功功率Q與指令值相等，實(shí)現(xiàn)逆變器輸出功率對功率指令的跟蹤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述有功功率P和無功功率Q是通過下述方式計(jì)算獲得:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述相角θ是通過下述方式計(jì)算獲得:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述內(nèi)環(huán)電壓參考量d軸分量Vtof和q軸分量Vqref是通過下述方式計(jì)算獲得:
【文檔編號】H02J3/38GK103944182SQ201410128146
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】胡輝勇, 彭勇剛, 雷金勇, 韋巍, 李鵬, 許愛東, 郭曉斌 申請人:浙江大學(xué), 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司