[发明专利]一种蓄电池储能并网三相电压源变换器的控制优化方法

权利要求书

1.一种蓄电池储能并网三相电压源变换器的控制优化方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、利用单相霍尔传感器(3)采集直流母线电容(4)两端的直流母线电容U_DC；利用单相霍尔传感器(22)采集蓄电池充电电流I_Batt；利用三相电压霍尔传感器(23)采集电网三相电压信号u_a、u_b、u_c；利用三相电流霍尔传感器(6)采集流过感抗(5)的电网三相电流信号i_a、i_b、i_c；

步骤2、利用锁相环(20)检测三相电网电压u_a、u_b、u_c的角频率ω_s和相位角θ_s；

步骤3、把采集得到的电网三相电压u_a、u_b、u_c和电流信号i_a、i_b、i_c经过Clark变换器(8、9)变换，变成两相固定坐标系中的量：u_α、u_β，i_α、i_β；

步骤4、利用锁相环(20)得到的电网电压相位角θ_s，把两相固定坐标系中的量u_α、u_β，i_α、i_β经过Park变换器(10、11)，变成两相旋转坐标系中的量u_d、u_q，i_d、i_q，使i_d、i_q经过乘法器(12、13)得到交直轴磁通影响量并分别作用于u_d、u_q，得到反馈量

步骤5、利用检测到的在旋转坐标下的直轴电流i_d和直轴电压u_d乘积的1.5倍来近似得到蓄电池系统(1)充电功率P_Batt，跟设定充放电功率比较得到的数值经过PI调节器(15)得到蓄电池充放电有功电流参考值旋转坐标系下交轴电流为系统无功电流的参考量，控制回路和整定方法和直轴量的有功电流一致；同时将设定的变换器并网系统的跟电网反馈值i_d和i_q值进行比较并经过PI调节器(16、17)得到在两相旋转坐标系下的电压参考量和

用电压参考量和减去反馈量和得到变换器在未考虑电流谐波抑制时的输出电压参考量，在此基础上再叠加考虑电流谐波抑制时的电压输出参考量和就得到变流器输出电压参考量和经过Park反变换器(18)得到在两相固定坐标系下的变换器输出端电压参考量和再经过Clark反变换器(19)得到在两相固定坐标系下的变换器输出端电压参考量和利用和经过SVPWM变换器(7)输出变换器IGBT(2)的开通和关断信号(25)。

2.如权利要求1所述的控制优化方法，其特征在于，PI调节器在功率外环和电流内环的参数整定步骤如下：

步骤21、两相旋转坐标系下的直轴参考电流和反馈电流i_d经比较得到的误差值，经过电流内环的PI调节器(16)再经过SVPWM变换器(7)得到变流器输出参考电压，再跟电网电压之间的差值加在感抗(5)之上产生电流i_d；

步骤22、电流内环的PI参数根据SVPWM变换器(7)的开关频率、感抗的电感值和电阻值、直流母线电容(4)的值而整定优化，最终电流内环由一个和SVPWM变换器(7)的开关频率值有关的电流一阶延迟函数(24)表示；

步骤23、把这个电流一阶延迟函数加入到电池系统充电功率闭环(14、15、24)中，其中的功率PI控制的PI参数由电流一阶延迟函数(24)的参数决定；

步骤24、电池系统的充放电功率的计算通过变流器直轴电流i_d和直轴电压u_d乘积的1.5倍来近似模拟，以构成功率控制外环。

3.如权利要求1所述的控制优化方法，其特征在于，所述步骤5中，旋转坐标系下交轴电流为系统无功电流的参考量，控制回路和整定方法和直轴量的有功电流一致。