[发明专利]一种储能系统高穿有功、无功电流控制方法

权利要求书

1.一种储能系统高穿有功、无功电流控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)构建储能系统换流器三相坐标系下基尔霍夫电压方程；

2)对步骤1)储能系统换流器三相坐标系下基尔霍夫电压方程进行Park变换，得到储能换流器在dq两相坐标系下的输出电压方程；

3)不计换流器自身损耗，根据步骤2)储能换流器在dq两相坐标系下的输出电压方程，得到dq坐标系下有功功率P和无功功率Q方程；

4)根据步骤3)储能换流器在dq坐标系下有功功率P和无功功率Q方程，得到电流调节PI控制传递函数；

5)根据步骤4)电流调节PI控制传递函数，得到储能并网换流器有功和无功电流参考值即目标电流与额定电流关系方程，HVRT期间储能并网电压方程；

6)根据步骤5)HVRT期间储能并网电压方程，得到储能换流器LC滤波电路中滤波电容C_f输出无功方程；

7)根据步骤6)储能换流器LC滤波电路中滤波电容C_f输出无功方程，得到电压骤升带来的C_f无功变化量方程和储能并网换流器无功电流参考值方程；

8)针对传统储能HVRT以牺牲有功为代价提高感性无功输出，在保证有功输出不变前提下提高储能HVRT能力，根据步骤5)储能并网换流器有功和无功电流参考值即目标电流与额定电流关系方程，得到有功电流参考值取值范围方程；

9)保持有功输出不变，即有功功率标幺值恒为1，根据步骤8)功电流参考值取值范围方程得到有功功率标幺值计算方程；

10)将储能并网换流器输出电流标幺值代入步骤9)有功功率标幺值计算方程中，得到电压升高比例系数特征值；

11)分析步骤10)电压升高比例系数特征值，得到有功电流参考值，无功电流参考值，实现储能系统高穿有功、无功电流控制。

2.根据权利要求1所述的一种储能系统高穿有功、无功电流控制方法，其特征在于，步骤1)构建储能系统换流器三相坐标系下基尔霍夫电压方程：其中：u_abc、i_abc为储能换流器输出交流三相电压、电流；e_abc为交流电网三相电压；L表示线路等效电感，且L＝L_f+L_g；R表示线路等效电阻，且R＝R_f+R_g。

3.根据权利要求2所述的一种储能系统高穿有功、无功电流控制方法，其特征在于，步骤2)的具体实现方法为：对步骤1)储能系统换流器三相坐标系下基尔霍夫电压方程进行Park变换，得到储能换流器在dq两相坐标系下的输出电压方程：其中：u_d、u_q为储能换流器输出电压u_abc在d轴、q轴分量；i_d、i_q为储能换流器输出电流i_abc在d轴、q轴分量；e_d、e_q为交流电网三相电压e_abc在d轴、q轴分量；ω为电角速度。

4.根据权利要求3所述的一种储能系统高穿有功、无功电流控制方法，其特征在于，步骤3)的具体实现方法为：不计换流器自身损耗，根据步骤2)储能换流器在dq两相坐标系下的输出电压方程，得到dq坐标系下有功功率P和无功功率Q方程：其中：d轴与电压合成矢量E_s为同一方向，e_d＝E_s，e_q＝0，e_d恒定时，i_d控制储能换流器有功功率和直流母线电压；i_q控制储能换流器无功功率。

5.根据权利要求4所述的一种储能系统高穿有功、无功电流控制方法，其特征在于，步骤4)的具体实现方法为：根据步骤3)储能换流器在dq坐标系下有功功率P和无功功率Q方程，得到电流调节PI控制传递函数：其中：K_p和K_I分别为电流PI控制中的比例调节系数和积分调节系数，i_d^*和i_q^*为电流参考值。