[发明专利]一种蓄电池储能并网三相电压源变换器的谐波抑制方法

说明书

技术领域：

本发明涉及电力行业中的电力并网技术，具体涉及一种为了电网的稳定性而设计的电池储能并网三相电压源变换器系统的控制以及低次电流谐波抑制方法。

背景技术：

随着全球新能源技术的不断发展，尤其是风能和太阳能越来越多的开发和利用，上述电能并入电网后，导致电网的能量流动出现了波动，对电网的稳定性提出了很大的挑战，为了使电网更稳定和坚强，急需有一个装置起到对电网能量削峰填谷的作用，现在欧美发达国家已经开始了电网储能系统的研究，我国随着这几年风能资源的巨大开发，也逐步开始了储能系统的研究，而电池储能系统是未来最有前途的储能方式之一，电池储能的核心是能量可双向流动的电压源变换器技术。之前对电压源变换器的研究大多集中在风能、太阳能的并网装置以及在工业领域中的PWM整流器以及有源前端(AFE)领域，而电池储能系统三相电压源变换器的谐波电流抑制鲜有涉及，尤其是在电池储能并网时如何抑制整个并网系统的谐波电流的方法就更少。

在现有技术中，大多数研究在三相电压型变换器对电池系统的充放电方面，仍然使用传统的无源LCL滤波方法，这样使得系统成本提高，而且使得系统的传递函数变得复杂，整定难度加大。如专利文件CN1219798公开了《带有功率因数校正和谐波抑制电路的三相整流电路》，CN1384579公开了《40次以下低频对称谐波以及奇次谐波抑制器及其用途》，CN1449083公开了《主动式谐波抑制装置及控制方法》，CN2569414公开了《一种谐波综合抑制装置》。

上述文献和专利所提及的方法要么是利用硬件无源LC滤波器以及变压器漏感作为电流滤波装置，要么是利用比较原始的方法来滤除得到电流谐波信号再经过放大后得到补偿电压信号来抑制谐波，上述方法都未考虑成本或滤波效果，使得应用范围有限，而现代电网对电能质量的追求越来越高，且现在电网上用电单位对电网的污染也越来越严重，作为能量调节的蓄电池并网装置必须有很好的电流谐波抑制能力，不光要抑制自身作为电力电子器件所产生的电流谐波，而且还有义务检测电网上的相邻用户或者发电单元(太阳能，风能)的电流谐波，并进行有效的抑制。另外，现代并网储能装置不仅需要对蓄电池系统有充放电能功能、能量双向流动功能，而且需要提供无功功率调节，同时要有很好的电流谐波抑制功能，具备这样功能的三相电压源并网变换器才是未来蓄电池储能系统并网变换器发展的方向。

综上所述，亟需探索一种蓄电池储能并网装置，不仅能对蓄电池进行充放电管理，能够提供电网无功电流，而且需要有很好很强的电网谐波抑制功能的变换器作为未来新一代的变换器。

发明内容

为解决现有技术中蓄电池储能系统三相电压源变换器的谐波电流抑制效果差，影响并网电流的问题，本发明提供一种蓄电池储能系统并网三相电压源变换器的电流谐波抑制方法，具体方案如下：一种蓄电池储能并网三相电压源变换器的谐波抑制方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、利用单相霍尔传感器采集直流母线电容两端的直流母线电容U_DC；利用单相霍尔传感器采集蓄电池充电电流I_Batt；利用三相电压霍尔传感器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变换器变换，变成两相固定坐标系中的量：u_α、u_β，i_α、i_β；