[发明专利]一种可实现电能质量控制的储能系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种可实现电能质量控制的储能系统及其控制方法，该系统包括采样模块、控制器和输出模块，所述的控制器通过采样模块测量当前系统中的电压电流信号，所述的控制器对采样数据处理计算后，分析得出当前系统所处运行状态，结合当前电网情况、系统状态及预设控制参数更新电流输出指令，所述的控制器将更新后的电流指令发送至输出模块进行控制输出，同时控制采样模块进行信号采样；所述的输出模块根据控制端发送的电流输出指令对输出电流幅值及模式进行更新。与现有技术相比，本发明具有以下优点：有效降低储能系统的经济成本，实现储能装置的资源合理化应用等。

技术领域

本发明涉及电力储能技术领域，尤其是涉及一种可实现电能质量控制的储能系统及其控制方法。

背景技术

利用电力储能技术实现可再生能源接入电网，并保证其稳定运行是近些年来一种主流的电网调节手段。在引入储能系统后，使用者可以实现对电能在时间性和空间性上的合理化分配，从而达成提高能源利用率的目的。向电网引入储能系统的过程中，在进行容量计算时需要考虑到电网高峰负荷时的情况，而电网处于高峰负荷的时间通常较短，这意味着在储能系统的一部分容量将在其大部分的运行时间内处于空闲状态。此外，为保证储能系统的运行稳定性，通常也会为系统配置一定额度的冗余容量。基于以上两点，储能系统在时间与空间上都不同程度地存在着容量冗余情况，这部分冗余容量虽然加强了系统整体的稳定性，削弱了系统对单一模块及其内部电力电子器件的等级要求，但也增加了构建整个系统的经济成本。

经过检索，中国专利公开号CN205123263U公开了一种具有电能质量控制功能的多功能新型配电装置，包括新型储能系统，所述新型储能系统包括储电池和新型储能变流器，所述新型储能变流器包括BPCS变流双向单元、电力电容、变流器和滤波/隔离装置，但是该装置并无对储能装置的资源合理化应用，从而来提高储能系统的利用率。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可实现电能质量控制的储能系统及其控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的一个方面，提供了一种可实现电能质量控制的储能系统，该系统包括采样模块、控制器和输出模块，所述的控制器通过采样模块测量当前系统中的电压电流信号，所述的控制器对采样数据处理计算后，分析得出当前系统所处运行状态，结合当前电网情况、系统状态及预设控制参数更新电流输出指令，所述的控制器将更新后的电流指令发送至输出模块进行控制输出，同时控制采样模块进行信号采样；所述的输出模块根据控制端发送的电流输出指令对输出电流幅值及模式进行更新。

作为优选的技术方案，所述的控制器包括自适应陷波器，该自适应陷波器对采样模块输入的电压电流信号进行陷波处理。

作为优选的技术方案，所述的自适应陷波器采用快速RLS算法。

作为优选的技术方案，所述的采样模块包括电流采样电路和电压采样电路。

作为优选的技术方案，所述的控制器的陷波处理包括系统中谐波分量的滤除与基波分量的提取。

作为优选的技术方案，所述的谐波分量的滤除与基波分量的提取过程具体包括以下步骤：

步骤1、由采样模块将采样信号送入控制器内的自适应陷波器；

步骤2、自适应陷波器利用快速RLS算法，根据反馈信号和参考输入对权系数进行联合估计，从而使得到的组合正弦波的振幅与相角和输入信号中的基波分量一致，以此达到陷波目的，并滤出输入信号中的谐波分量；

步骤3、对自适应陷波器输出的基波信号进行Clark变换；

步骤4、构造90°移相因子，得到与三相基波信号相对应的三相基波正交信号；

步骤5、将三相基波信号与其对应正交信号送入正负序提取环节，得到不含谐波分量的基波正负序信号。