[发明专利]一种储能变流器充放电模式自动切换控制方法

说明书

本发明一种储能变流器充放电模式自动切换控制方法，步骤包括：采样直流侧母线电流及电压，变流器输出电流、网侧输出电流及网侧电压，并实时计算网侧功率；根据给定的网侧功率与变流器的瞬时输出功率之间的差值进行PI调节控制，确定网侧电流Id分量的值来改变变流器的输出功率；同时监测储能电池的电压及电流值，根据需要切换模式限制直流侧电压、电流，以满足储能电池安全运行的需求。本发明提供的储能变流器充放电切换控制方法，采用恒直流电流、电压及恒交流功率三种模式实现充放电，通过各PI控制器的积分器及输出寄存器的相互赋值实现三种模式的无扰切换，电池侧及网侧功率无突变，实际运行时只有一个控制器运行，利于控制器的参数整定。

技术领域

本发明属于电力电子自动控制技术领域，具体涉及一种储能变流器充放电模式自动切换控制方法。

背景技术

随着电力电子与电力传动专业的不断发展，越来越多的电化学储能系统应用到电力系统中，涌现出各种现场适应性问题，对储能变流器及电池的性能提出了更高的要求。

新能源发电、配电侧用电负载波动的不确定性都会造成电网负荷波动，为了平滑负荷波动，电化学储能系统需要频繁充放电等，由于电池特性需要对其充放电电压、电流进行限制，传统储能变流器采用恒功率控制，通过电池自身BMS的报警、故障等功能实现对电池的被动保护，对电池造成不利影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种储能变流器充放电模式自动切换控制方法，实现充放电模式的无扰切换，实现实时检测电池状态、直流电流、电压及交流功率，在需要切换模式时，自动无扰平滑切换至对应模式下，实现对应状态的控制。

为解决上述技术问题，本发明提供一种储能变流器充放电模式自动切换控制方法，包括如下步骤：

1) 实时检测电网电压及电流、直流电压及电流，变流器运行在恒功率模式下，若直流电压及电流均在电池允许范围内，则保持恒功率模式运行；

2）实时检测电网电压及电流、直流电压及电流，变流器运行在恒功率模式下，若直流电压超过电池允许值，则自动切换至恒压模式，切换过程中，将恒功率环的积分器及输出寄存器的值赋值给恒压环的积分器及输出寄存器，转为由恒压环输出控制交流电流环给定；

3）实时检测电网电压及电流、直流电压及电流，变流器运行在恒功率模式下，若直流电流超过电池允许值，则自动切换至恒流模式，切换过程中，将恒功率环的积分器及输出寄存器的值赋值给恒电流环（即恒流环）的积分器及输出寄存器，转为由恒电流环输出控制交流电流环给定；

4）实时检测电网电压及电流、直流电压及电流，变流器运行在恒压模式下，实时计算交流侧功率，若系统给定交流侧功率小于实时功率，则变流器自动切换至恒功率运行，切换过程中，将恒压环的积分器及输出寄存器的值赋值给恒功率环的积分器及输出寄存器，转为由恒功率环输出控制交流电流环给定；

5）实时检测电网电压及电流、直流电压及电流，变流器运行在恒流模式下，实时计算交流侧功率，若系统给定交流侧功率小于实时功率，则变流器自动切换至恒功率运行，切换过程中，将恒流环的积分器及输出寄存器的值赋值给恒功率环的积分器及输出寄存器，转为由恒功率环输出控制交流电流环给定；

6）实时检测电网电压及电流、直流电压及电流，变流器运行在恒流模式下，若直流电压超过电池允许值，则自动切换至恒压模式，切换过程中，将恒流环的积分器及输出寄存器的值赋值给恒压环的积分器及输出寄存器，转为由恒压环输出控制交流电流环给定。

进一步的，所述变流器运行模式切换均为自动完成，无需手动操作。

进一步的，所述变流器运行模式切换前后，交流侧电流环给定保持一致，网侧功率无波动。