[发明专利]并网状态下单相储能变流器PQ控制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及并网状态下单相储能变流器的控制，具体地，涉及并网状态下单相储能变流器PQ控制的方法。

背景技术

随着能源消耗的日益增长，世界各国对新能源的开发越来越重视。分布式新能源以微电网的形式接入大电网运行，是实现分布式发电大规模应用的有效手段。

单相的电力系统是配电网中可再生能源利用的一种重要形式，单相双向变流器可以实现直流储能单元与交流电网之间的双向能量传递，可以将富余的电能转移到储能单元，在电网供电不足时回馈给电网，从而有效调节电网峰谷，同时维持电网电压和频率的稳定。

对于单相PQ控制而言，现有的技术一般是直接采集电网侧的电流进行控制，但是电网侧电流变化较大，不宜跟随，快速性和准确性都较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种并网状态下单相储能变流器PQ控制的方法，该并网状态下单相储能变流器PQ控制的方法克服了现有技术中直接采集电网侧的电流进行控制容易造成电网侧电流变化较大，不宜跟随，快速性和准确性都较差的问题，通过控制电压来实现有功、无功控制的控制，提高控制的快速性和准确性。

为了实现上述目的，本发明提供一种并网状态下单相储能变流器PQ控制的方法，该方法包括：

步骤1，采用单相锁相环技术对网侧单相电压u_s进行锁相，得到相位θ，对网侧单相电压u_s延迟1/4周期得到虚拟网侧电压u_m，对网侧单相电压u_s和虚拟网侧电压u_m均进行旋转坐标变换分别得到旋转坐标系下的网侧旋转电压u_d和虚拟旋转电压u_q；

步骤2，采样主电路网侧电流i_s，并延迟1/4周期后得到虚拟网侧电流i_m，再对网侧电流i_s和虚拟网侧电流i_m进行旋转坐标变换得到旋转坐标系下的网侧旋转电流i_d和虚拟旋转电流i_q；

步骤3，将网侧旋转电流i_d和虚轴旋转电流i_q分别与参考值i_d*和i_q*比较后，经过比例积分调节器，得到d轴调节值u_PId和q轴调节值u_PIq；

步骤4，将网侧旋转电压u_d减去d轴调节值u_PId，再加上虚轴旋转电流i_q与电网频率ω和并网电感L的乘积，得到d轴电压控制值：

v_d＝-u_PId+ωLi_q+u_d；

步骤5，将虚轴旋转电压u_q减去q轴调节值u_PId，再减去网侧旋转电流i_d与电网频率ω、并网电感L的乘积，得到q轴电压控制值v_q＝-u_PIq-ωLi_d+u_q；

步骤6，对d轴电压控制值v_d和q轴电压控制值v_q进行静止坐标变换得到实轴控制量v_s和虚轴控制量v_m；其中实轴控制量v_s经由PWM发生器后提供给主电路。

优选地，在步骤1中，

旋转坐标变换满足下式数学关系：

优选地，在步骤3中，i_d*和i_q*通过如下公式得到：

其中，P和Q分别为有功功率和无功功率给定值。

优选地，在步骤6中，静止坐标变换满足下式数学关系：

通过上述技术方案，将电流的变化反映到电压上，通过控制电压来实现有功、无功控制的控制，提高控制的快速性和准确性。本发明提出控制方法能够在并网情况下基本稳定输出，即使期望的有功功率、无功功率发生变化，仍能实时平滑跟踪参考值，具有较高的准确性。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：