0058] 圖1示意了本發(fā)明所述的基于互聯(lián)網(wǎng)的功率平衡控制系統(tǒng)在一種實(shí)施方式下的 結(jié)構(gòu)。如圖1所示，本實(shí)施例中的基于互聯(lián)網(wǎng)的功率平衡控制系統(tǒng)包括：電力海綿2,其一 端與電網(wǎng)的交流母線8相連，其另一端與電阻負(fù)荷7相連；直流電壓傳感器5,其與電力海 綿2的直流電容連接，以檢測(cè)電力海綿2的直流電容兩端的直流電壓U De;交流電流傳感器 4,其串接于電力海綿2和電網(wǎng)的交流母線8之間，以檢測(cè)輸入電力海綿2的交流電流is;交 流電壓互感器3,其與電網(wǎng)的交流母線8連接，以檢測(cè)輸入電力海綿2的交流電壓u s，控制 單元6為數(shù)字信號(hào)處理器，其包括第一比例積分控制器PI1和第二比例積分控制器PI2,控 制單元6分別與直流電壓傳感器5、交流電流傳感器4和交流電壓互感器3連接，接收其檢 測(cè)得到的直流電壓IV、交流電壓u s以及交流電流i s;控制單元6還與互聯(lián)網(wǎng)連接，以從互 聯(lián)網(wǎng)獲取功率偏差A(yù) P ;控制單元6還與電力海綿2相應(yīng)的控制端連接，對(duì)電力海綿2進(jìn)行 控制，其控制方法見下述方法實(shí)施例，該方法實(shí)施例是基于本系統(tǒng)實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的。
[0059] 圖2顯示了本實(shí)施例的電力海綿2的一種半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本實(shí)施例的電力海綿2 包括與交流三相分別對(duì)應(yīng)的三個(gè)半橋結(jié)構(gòu)，如圖2所示，其中每一個(gè)半橋結(jié)構(gòu)均包括：第一 IGBT T1、第二IGBTT2以及直流電容C，其中第一 IGBTT1的發(fā)射極連接第二IGBT T2的集電 極，第一 IGBTT1的集電極通過直流電容C與第二IGBTT2的發(fā)射極連接，作為電力海綿的控 制端的第一 IGBTT1和第二IGBTT2的控制端，其分別與電力海綿脈寬調(diào)制信號(hào)113、^、11。和由 控制單元內(nèi)部生成的相反的電力海綿脈寬調(diào)制信號(hào)巧I、瑪「、€丨:中對(duì)應(yīng)相的電力海綿脈 寬調(diào)制信號(hào)和相反的電力海綿脈寬調(diào)制信號(hào)所對(duì)應(yīng)的控制單元的控制信號(hào)輸出端相連，第 二IGBTT2的集電極和發(fā)射極串接在對(duì)應(yīng)相的電網(wǎng)的交流母線與電阻負(fù)荷之間，直流電容C 兩端的電壓為電力海綿的直流電壓U DC。
[0060] 圖3顯示了本實(shí)施例的電力海綿2的一種全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本實(shí)施例的電力海綿2 包括與交流三相分別對(duì)應(yīng)的三個(gè)全橋結(jié)構(gòu)，如圖3所示，其中每一個(gè)全橋結(jié)構(gòu)均包括：第一 IGBTT1、第二IGBTT2、第三IGBTT3、第四IGBTT4以及直流電容，其中第一 IGBTT1的發(fā)射極 連接第三IGBTT3的集電極，第二IGBTT2的發(fā)射極連接第四IGBTT4的集電極，第一 IGBTT1 和第二IGBTT2的集電極通過直流電容與第三IGBTT3和第四IGBTT4的發(fā)射極連接，第一 IGBTT1的控制端和第四IGBTT4控制端相連，第二IGBTT2的控制端和第三IGBTT3控制端相 連，作為電力海綿的控制端的第一 IGBTT1和第三IGBTT3的控制端，其分別與電力海綿脈寬 調(diào)制信號(hào)113、1^、1!。和由控制單元內(nèi)部生成的相反的電力海綿脈寬調(diào)制信號(hào)$丨\!在_、￥:_中 對(duì)應(yīng)相的電力海綿脈寬調(diào)制信號(hào)和相反的電力海綿脈寬調(diào)制信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制單元的控制 信號(hào)輸出端相連，第一 IGBTT1的發(fā)射極和第二IGBTT2的發(fā)射極串接在電網(wǎng)的交流母線與 電阻負(fù)荷之間，直流電容C兩端的電壓為電力海綿的直流電壓U DC。
[0061] 圖4給出了本發(fā)明所述的基于互聯(lián)網(wǎng)的功率平衡控制方法在一種實(shí)施方式下的 控制原理。本方法實(shí)施例基于上述系統(tǒng)實(shí)施例實(shí)現(xiàn)。
[0062] 結(jié)合參考圖1-4,本實(shí)施例工作時(shí)：
[0063] 首先，控制單元6進(jìn)行初始化，包括設(shè)定直流電壓給定值UD&(；f、電阻負(fù)荷初始功率 Pi。、第一比例積分控制PI1的比例系數(shù)k pl(l~100)、第一比例積分控制PI1的積分系數(shù) ku (0~10)、第二比例積分控制PI2的比例系數(shù)kp2(l~100)、第二比例積分控制PI2的積 分系數(shù)k i2(0~10);
[0064] 之后，控制單元6通過交流電壓互感器3、交流電流傳感器4以及直流電壓傳感器 5測(cè)量獲得交流電壓u s、交流電流is和直流電壓U De;從交流電壓u s和交流電流i 3得到交流 電壓的幅值Us、交流電流幅值Is、交流電壓與交流電流的功角#以及相位0，并進(jìn)一步得到 電阻負(fù)荷功率Pi，其計(jì)算公式為巧?= * /s * cos貨；
[0065] 控制單元6將將電阻負(fù)荷初始功率Pi。和從互聯(lián)網(wǎng)獲取的功率偏差A(yù) P之和作為 電阻負(fù)荷功率參考值Plraf;
[0066] 控制單元6將電阻負(fù)荷功率參考值Plraf和電阻負(fù)荷功率P :之差進(jìn)行第一比例積 分控制得到電力海綿交流電壓控制量uq，其計(jì)算公式為
[0067] uq= f(Plref-P!) dt ；
[0068] 控制單元6將直流電壓給定值UDeraf和接收的電力海綿2的直流電壓U De之差進(jìn)行 第二比例積分控制得到電力海綿直流電壓控制量ud，其計(jì)算公式為
[0069] ud= kp2*(UDCref_UDC)+kl2* / (UDCref_UDC)dt ;
[0070] 控制單元6將電力海綿交流電壓控制量uq和電力海綿直流電壓控制量u d進(jìn)行 dq-abc派克反變換，變換公式如下：
[0071]
[0072] 得到與交流三相分別對(duì)應(yīng)的電力海綿脈寬調(diào)制信號(hào)ua、ub、u。，該信號(hào)控制電力海 綿2加在電阻負(fù)荷7上的電壓，從而控制電阻負(fù)荷功率Pi為設(shè)定的電阻負(fù)荷初始功率P :。和 從互聯(lián)網(wǎng)獲取的功率偏差A(yù)P之和，以吸收電網(wǎng)中的功率波動(dòng)，從而平衡電網(wǎng)功率。
[0073] 要注意的是，以上列舉的僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，顯然本發(fā)明不限于以上實(shí)施 例，隨之有著許多的類似變化。本領(lǐng)域的技術(shù)人員如果從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián) 想到的所有變形，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于互聯(lián)網(wǎng)的功率平衡控制系統(tǒng)，其與電網(wǎng)連接，其特征在于，包括：電阻負(fù) 荷，控制單元，電力海綿，直流電壓檢測(cè)裝置，交流電流檢測(cè)裝置和交流電壓檢測(cè)裝置，其 中： 所述電力海綿串接于電網(wǎng)的交流母線和電阻負(fù)荷之間，所述電力海綿的控制端與所述 控制單元的控制信號(hào)輸出端連接； 所述直流電壓檢測(cè)裝置，其與電力海綿的直流母線連接，以檢測(cè)電力海綿的直流電壓 UDC，所述直流電壓檢測(cè)裝置還與控制單元的直流信號(hào)輸入端連接； 所述交流電流檢測(cè)裝置串接于所述電網(wǎng)的交流母線和電力海綿之間，以檢測(cè)輸入電力 海綿的交流電流is，所述交流電流檢測(cè)裝置還與控制單元的交流電流信號(hào)輸入端連接； 所述交流電壓檢測(cè)裝置與電網(wǎng)的交流母線連接，以檢測(cè)輸入電力海綿的交流電壓Us， 所述交流電壓檢測(cè)裝置還與控制單元的交流電壓信號(hào)輸入端連接； 所述控制單元還與互聯(lián)網(wǎng)連接，以從互聯(lián)網(wǎng)獲取功率偏差A(yù)P ;所述控制單元包括第 一比例積分控制器和第二比例積分控制器；所述控制單元根據(jù)下述模型獲得電力海綿交流 電壓控制量Uq和電力海綿直流電壓控制量U d:式中，kpl為第一比例積分控制器的比例系數(shù)；k η為第一比例積分控制器的積分系數(shù)； Plraf表示所述電阻負(fù)荷的功率參考值，其為設(shè)定的電阻負(fù)荷初始功率Pw和從互聯(lián)網(wǎng)獲取的 功率偏差Δ P之和；P1表示電阻負(fù)荷功率，巧=/1? co鮮，其中!^是由接收自交流 電壓檢測(cè)裝置的交流電壓^得到的交流電壓幅值，13是由接收自交流電流檢測(cè)裝置的交流 電流1得到的交流電流幅值，P表示交流電壓與交流電流的功角；kp2為第二比例積分控制 器的比例系數(shù)，k l2為第二比例積分控制器的積分系數(shù)；U D&rf為設(shè)定的直流電壓給定值； 所述控制單元將電力海綿交流電壓控制量Uq和電力海綿直流電壓控制量U d進(jìn)行 dq-abc派克反變換，得到與交流三相分別對(duì)應(yīng)的電力海綿脈寬調(diào)制信號(hào)ua、ub、u。，控制單元 通過其控制信號(hào)輸出端將與交流三相分別對(duì)應(yīng)的電力海綿脈寬調(diào)制信號(hào)11 3、1^、1!。傳輸給電 力海綿的控制端，以控制電力海綿加在所述電阻負(fù)荷上的電壓，使得電阻負(fù)荷功率P1為設(shè) 定的電阻負(fù)荷初始功率