[发明专利]一种双向变流器控制装置

说明书

技术领域

本发明属于双向变流器技术领域，更为具体地讲，涉及一种双向变流器控制装置。

背景技术

21世纪由于能源紧缺，大力开发绿色新能源势在必行。风能、太阳能、生物质能、海洋能等新能源的开发，能有效解决能源紧缺的问题。因此，基于这些新能源的分布式发电系统得到了迅速发展。但是随着规模扩大，分布式发电对电网的冲击也越来越大。各种分布式发电系统的接入，引起电网的谐波污染，对大电网造成不良的影响；其次，分布式发电系统受天气、季节、白昼等因素影响比较大，电能提供不稳定，很容易造成电网的波动。

为弥补这些缺陷，基于大容量储能电池的储能系统开始得到运用。储能系统通过在用电波谷的时候将电能储存至电池中，在用电高峰时将电能释放至电网中，达到对电网的削峰填谷，风光互补，补偿电网的无功功率，减小天气的影响等目的。而双向变流器则是实现电网和储能电池之间能量转换所必不可少的电力设备，其中电能由电网转换至电池的过程为整流过程，电能由电池转换至电网的过程为逆变过程。

在目前大功率三相整流、逆变控制策略中，整流和逆变分别采用两种不同的控制方式，其中整流控制常采用交流电流内环控制和直流电压外环控制的串级控制方式，达到输出直流侧电流和电压可控的目的；而逆变控制常采用交流电流内环，功率外环控制的串级控制方式，达到输出交流电流控制的目的。

双向变流器具有工作在整流和逆变两种状态的能力，而如何根据整流、逆变常用控制策略中的相似点，并根据储能电池的充放电特性，整合出以一种统一的控制装置，达到控制整流和逆变两种运行状态的目的，以此来减低控制装置设计及调试的难度，是当前双向变流器迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双向变流器控制装置，以实现整流、逆变双向变流统一控制及平滑切换，提高双向变流器稳定性和可靠性，降低双向变流器调试难度的目的。

为实现上述发明目的，本发明双向变流器控制装置，其特征在于，包括：

直流电压传感器，用于采集直流侧电压即储能电池电压V_dc；

直流电流传感器，用于采集直流侧电流即电池充放电电流i_dc；

交流电压、电流采集模块，用于采集交流侧的三相电压V_a、V_b、V_c、三相电流i_a、i_b、i_c；

坐标系变换模块，用于将采集的三相电压V_a、V_b、V_c变换为dq坐标系下的d轴电压V_d、q轴电压V_q，三相电流i_a、i_b、i_c变换为dq坐标系下的d轴有功电流i_d和q轴无功电流i_q；

直流电压PID控制器，其输入为直流侧电压设定值与直流侧电压V_dc的差值用于直流侧电压控制，计算出直流电流调节量i′_dc，饱和上限幅值为储能电池最大充电电流值，饱和下限幅值为电池最大放电电流值；

直流电流限幅模块，由直流电流限幅策略对直流电压PID控制器输出的直流电流调节量i′_dc进行限幅，限幅后输出为直流电压环输出的给定值，即直流电流给定值其中，直流电流限幅策略为：

|PrefVdc|>=|idc′|]]>时，idc*=idc′]]>