[发明专利]非理想电网下中压直挂不对称混合储能系统控制方法

权利要求书

1.非理想电网下中压直挂不对称混合储能系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立不对称混合储能系统数学模型；

S2、根据电池链节输出电压矢量以及系统输出电流矢量，分析不对称混合储能系统的稳定工作范围；

S3、根据不对称混合储能系统的稳定工作范围设计分相控制方法，实现不对称情况下各相的功率分配；所述的分相控制方法包括：电池链节的开环电压控制和电容链节的分相电流控制，两类链节并网逆变器通过相位计算实现协同工作；所述的电容链节的分相电流控制采用BP神经网络进行控制器参数设计。

2.根据权利要求1所述的非理想电网下中压直挂不对称混合储能系统控制方法，其特征在于，步骤S1中所述的不对称混合储能系统数学模型为：

其中，

δ为与夹角，δ₁为与夹角，为电网电压矢量，为电池、电容链节的输出电压向量合成矢量，为并网电流矢量，与分别为电池链节和电容链节的输出电压矢量，为滤波电感电压矢量，V_r1与V_r2分别为电池链节和电容链节的输出电压矢量的幅值，V_s为电网电压幅值，为电网电压相位，K和L分别为电池链节与电容链节调制比。

3.根据权利要求2所述的非理想电网下中压直挂不对称混合储能系统控制方法，其特征在于，步骤S2中所述的电池链节输出电压矢量的相位δ的范围为：

由此可得，电池链节输出电压矢量的幅值V_r1以及电池链节调制比的范围为：

其中，

4.根据权利要求2所述的非理想电网下中压直挂不对称混合储能系统控制方法，其特征在于，步骤S2中所述的系统输出电流矢量的工作范围为：

其中，

当时，此时系统输出电流矢量的工作范围完全由电池链节和电网电压决定，容性模式与感性模式下工作范围相同，具体如下：

其中，

5.根据权利要求2所述的非理想电网下中压直挂不对称混合储能系统控制方法，其特征在于，步骤S3中所述的相位计算的公式如下：

将采样所得电网电压v_s与电池链节开环指令v_r1代入，由正弦定理和余弦定理得到电容链节应输出电压的相位δ₁。此相位即为输出电流i_s相对于电容链节的有功分量i_{d_c}的相位，其滞后90°则为感性模式下相应的无功分量i_{q_c}的相位，超前90°则为容性模下i_{q_c}的相位。

6.根据权利要求5所述的非理想电网下中压直挂不对称混合储能系统控制方法，其特征在于，步骤S3中所述的电池链节的开环电压控制的方法为：将电池链节被等效为电压源变换器负责输出全部的有功功率和部分无功功率，通过锁相环分别获取每相电网电压的相位，输入电池链节调制比和相对与电网的相位，得到电池链节的总输出电压调制波。

7.根据权利要求6所述的非理想电网下中压直挂不对称混合储能系统控制方法，其特征在于，步骤S3中所述的电容链节的分相电流控制的方法包括：有功电流计算环节、无功电流计算环节和电网电压前馈环节；

所述的有功电流计算通过比例积分控制得到各相电容链节所需的有功电流参考幅值I*_{d_cm}；

所述的无功电流计算环节的无功电流参考幅值I*_{q_cm}直接通过系统期望的输出功率指令得到，具体如下：

所述的电网电压前馈环节用于计算得到电容链节总输出电压调制波v_r2。