[发明专利]用于谐波补偿的储能双向变流器系统的控制方法

摘要

本发明涉及用于谐波补偿的储能双向变流器系统的控制方法，属于减少谐波技术领域。本发明利用微电网中已有的储能双向变流器解决了非线性负荷谐波电流过重的问题，优化微电网的电能质量。本发明为消除长距离馈电线路影响，提高谐波补偿效果，直接采集非线性负荷侧谐波信息。建立电压电流模型并通过信号测量编码装置提取非线性负荷发出的谐波电流特征值和PCC点的特征，压缩了通信信息量，经窄带无线通信装置实现谐波信息的传递，本地控制器收到信号测量编码装置的信息后对信息进行解码，还原出真实的负荷谐波电流，以实现储能双向变流器的闭环比例谐振控制，实现了任意次数的谐波电流精确补偿。本发明成本低、效果优，工程实现简单。

主权项

1.一种用于谐波补偿的储能双向变流器系统的控制方法，包括用于谐波补偿的储能双向变流器系统，所述用于谐波补偿的储能双向变流器系统包括：储能电池(1)用于存储电能并将其转换为直流电能；储能双向变流器(2)，一端与储能电池(1)连接，另一端通过长距离馈电线(4)与微电网(5)连接，将储能电池(1)输出的直流电能转换为与微电网(5)相同频率、相同电压的交流电能，经长距离馈电线(4)送到微电网(5)上；非线性负荷(6)，接入微电网(5)中；信号测量编码装置(7)分别与非线性负荷(6)和微电网(5)连接，用于采样负荷电流和微电网电压，并进行计算和提取出直流特征数据信息；储能本地控制器(9)，一端通过无线通信装置与信号测量编码装置(7)连接，另一端与储能双向变流器(2)连接，通过无线通信装置接收信号测量编码装置(7)传递的直流特征数据信息，并输出控制信号给储能双向变流器(2)以实现储能双向变流器(2)的闭环PWM控制，使储能双向变流器(2)输出的电流补偿非线性负荷(6)的谐波电流，其特征在于：包括如下步骤：S1：将电能转换为直流电能，并经电容进行稳压；S2：储能双向变流器(2)将直流电能转换为与微电网(5)相同频率、相同电压的交流电能，经长距离馈电线(4)送到微电网(5)上；S3：通过信号测量编码装置(7)采样接入微电网(5)的PCC点处的负荷电流和PCC电压并进行计算和提取出直流特征数据信息；S4：储能本地控制器(9)接收信号测量编码装置(7)传递的直流特征数据信息，并实现储能双向变流器(2)的闭环PWM控制，使储能双向变流器(2)输出的电流补偿非线性负荷(6)的谐波电流，降低用户侧的谐波电流量；步骤S3中利用信号测量编码装置(7)采样非线性负荷的实时电流和PCC点的实时电压，二者均为周期信号，并采用如下离散傅里叶变换进行特征提取：其中：h为谐波次数，H(s)为对应谐波次数的传递函数，t₁为信号测量编码装置的本地时间，I_Load为负荷谐波电流，V_PCC为PCC点电压，M_Load,h(t₁)和M_PCC,f(t₁)分别为t₁时负荷电流在h谐波次数的幅值和PCC点电压的基波幅值,θ_Load,h(t₁)和θ_PCC,f(t₁)分别为t₁时负荷电流在h次谐波次数的相角和PCC点电压的基波相角；和分别为负荷电流的谐波部分和PCC点电压的基波部分；对于稳态非线性负荷，t₁时非线性负荷的谐波电流的相角和PCC点电压的基波相角有如下关系：∠θ_Load,h(t₁)‑h·∠θ_PCC,f(t₁)＝d_h(t₁)                   (2)其中d_h(t₁)为t₁时提取出的直流特征量；信号测量编码装置传递给储能本地控制器的直流特征数据信息为d_h(t₁)和M_Load,h(t₁)。