[发明专利]一种新型储能逆变器控制装置及其控制方法

权利要求书

1.一种新型储能逆变器控制装置，其特征在于，所述控制装置由检测组件、决策和计算组件、通讯和UI组件和发波驱动组件组成；

所述检测组件检测三相负载电流I_load、交流电网的三相电网电压U_S、逆变器的三相电流I_S和正负母线电压之和V_bus信息，并传递给决策和计算组件；

所述通讯和UI组件获取实时电价信息和储能电池电量传递给决策和计算组件；决策和计算组件将储能逆变器的工作模式配置为整流模式或者逆变模式；

所述决策和计算组件发出PWM波经过发波驱动组件进行放大驱动储能逆变器工作，实现功率变换；所述决策和计算组件具体包括：锁相环角度计算模块、负载电流无功分量及谐波分量提取模块、中点平衡计算模块、电流环参考计算模块、电流环计算模块、逆变器发波控制模块；

所述锁相环角度计算模块根据三相电网电压U_S通过abc/dq坐标变换转换为旋转坐标系，然后采用锁相环的方法得到三相电网电压的瞬时角度值；

所述负载电流无功分量及谐波分量提取模块将三相负载电流I_load利用锁相环获得的三相电网电压瞬时角度通过坐标变换转换为旋转坐标系，并提取出三相负载电流的无功分量及谐波分量，得到用于抵消负载电流无功分量及谐波分量的电流参考，记为电流参考1(I_ref1)；

所述中点平衡计算模块是根据正负母线电压的偏差，经过PI调节，得到零序电流参考，记为电流参考0(I_ref0)；

所述电流环参考计算模块用于将电流参考0(I_ref0)、电流参考1(I_ref1)以及储能逆变器用于削峰填谷的电流参考2(I_ref2)叠加在一起；所述电流环计算模块将电流环参考计算模块的结果与逆变器的三相电流I_S相比较，输入到PI控制器，输出结果为电压信号，与三相电压U_S的前馈分量相叠加，再除以实时正负母线电压之和V_bus；最终结果转换为储能逆变器的PWM信号；

所述逆变器发波控制模块将电流环计算的PWM波信号发出，然后经过控制电路的发波驱动组件进行放大驱动储能逆变器。

2.根据权利要求1所述的一种新型储能逆变器控制装置，其特征在于，所述储能逆变器的电路中包括三相三电平逆变器及双向DC/DC模块，均与控制装置相连接，实现削峰填谷、无功补偿、谐波治理及三相不平衡补偿的功能。

3.根据权利要求1所述的一种新型储能逆变器控制装置，其特征在于，所述决策和计算组件还包括双向DC/DC环路计算模块和双向DC/DC的发波控制模块，所述双向DC/DC的发波控制模块发出PWM波来驱动双向DC/DC开关器件实现能量双向流动；所述双向DC/DC环路计算模块根据能量的流动方向分别实现存储储能逆变器整流的能量及为储能逆变器逆变提供能量。

4.根据权利要求2所述的一种新型储能逆变器控制装置，其特征在于，储能逆变器实现的削峰填谷、无功补偿、谐波治理及三相不平衡补偿的功能，用户可以根据需求调整电流参考1(I_ref1)和电流参考2(I_ref2)的值，实现几种功能的自由组合。

5.一种基于权利要求1所述的新型储能逆变器控制装置的控制方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：

(1)将检测组件检测的数据以及通讯和UI组件获取的相关数据传递至决策和计算组件；决策和计算组件将储能逆变器的工作模式配置为整流模式或者逆变模式；

(2)通过决策和计算组件中锁相环角度计算模块根据三相电网电压U_S通过abc/dq坐标变换转换为旋转坐标系，然后采用锁相环的方法得到三相电网电压的瞬时角度值；

(3)通过决策和计算组件中负载电流无功分量及谐波分量提取模块将三相负载电流I_load利用锁相环获得的三相电网电压瞬时角度通过坐标变换转换为旋转坐标系，并提取出三相负载电流的无功分量及谐波分量，得到用于抵消负载电流无功分量及谐波分量的电流参考，记为电流参考1(I_ref1)；

(4)通过决策和计算组件中的中点平衡计算模块，根据正负母线电压的偏差，经过PI调节，得到零序电流参考，记为电流参考0(I_ref0)；

(5)通过决策和计算组件中的电流环参考计算模块将电流参考0(I_ref0)、电流参考1(I_ref1)以及储能逆变器用于削峰填谷的电流参考2(I_ref2)叠加；结果输入到电流环计算模块；

(6)决策和计算组件中的电流环计算模块将电流环参考计算模块的结果与逆变器的三相电流I_S相比较，输入到PI控制器，输出与三相电压U_S的前馈分量相叠加，再除以实时正负母线电压之和V_bus；最终结果转换为储能逆变器的PWM信号；输入到逆变器发波控制模块；

(7)决策和计算组件中的逆变器发波控制模块将PWM波信号发出，经过控制电路的发波驱动组件进行放大驱动储能逆变器。