[发明专利]弱电网下基于广义二阶积分器的储能变换器改进控制方法

说明书

本发明公开了一种弱电网下基于广义二阶积分器的储能变换器改进控制方法，其用于三相三线制双级式储能变换器电网侧控制，可改善其弱电网运行稳定性的控制算法。该算法通过增加电流反馈和广义二阶积分器组成的控制环路，将经过广义二阶积分器处理的信号与原调制电压叠加，可改变储能变换器的阻抗特性，进而削弱储能变换器等效阻抗与电网等效阻抗之间的异常交互作用，从而增加储能变换器对弱电网的适应能力。

技术领域

本发明属于面向电力系统中电池储能应用的电力自动化设备相关领域，具体地，涉及一种可改善三相三线制储能变换器弱电网运行稳定性的新型控制算法，尤其涉及弱电网下基于广义二阶积分器的储能变换器改进控制方法。

背景技术

储能技术是“风光储一体”可再生能源系统中负责能量存储的重要环节，电池储能因兼具灵活性与快速性，较高的能量密度，无特殊场地要求等优势。电池储能系统由电池，电池管理系统，储能变换器，监控系统等共同组成，其中，储能变换器是电池与电网的接口，是负责能量转换的核心部件。然而，电池储能系统所处的电网条件较为复杂，受线路寄生感抗和配电变压器漏抗影响，不能再被视为理想电压源，通常被称为弱电网。储能变换器与弱电网之间存在异常交互，进而引发谐波振荡，电能质量下降等稳定性问题，甚至触发保护脱网。因此需改进储能变换器的控制算法，使之具备更佳的弱电网适应能力。

目前常规储能变换器控制均采用电压电流双闭环控制，因此，通过在此控制架构下增加或改变反馈回路来改善其性能是近年来改造现有系统较为经济有效的手段，例如降低锁相环带宽等，然而这些方法也会带来暂态响应变慢，精度变差等副作用，需要加以改进。

二阶广义积分器(Second Order Generalized Integrator,SOGI)具备一定的选频能力，基于SOGI，可改善储能变换器的阻抗特性，增加谐振点阻抗，从而抑制谐振，改善储能变换器的弱电网运行稳定性。

发明内容

针对现有储能变换器控制算法的缺陷，本发明的目的是提供一种改善弱电网运行稳定性，提高入网电流质量的弱电网下基于广义二阶积分器的储能变换器改进控制方法。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

弱电网下基于广义二阶积分器的储能变换器改进控制方法，包括如下步骤：

步骤1，对电路中的电气物理量进行采样调理，对所采样的物理量进行模数转换，之后对控制器中模数转换模块得到的数值进行换算和数值处理，获取u_dc，u_0a,u_0b,u_0c,u_dc,i_a,i_b,i_c的瞬时值；

步骤2，通过锁相环算法，由u_0a,u_0b,u_0c得到电网角度θ和电网角频率ω_g；

步骤3，将i_1a，i_1b，,i_1c进行三相静止坐标系-两相旋转坐标系变换，得到i_1d，,i_1q，其中变换矩阵T_dq为式(1)

步骤4，将i_2a，i_2b，,i_2c做三相静止坐标系-两相旋转坐标系变换，得到i_2d，,i_2q，其中采用的变换矩阵T_dq与步骤3相同；