[发明专利]一种单相链式电力电子储能变流器的控制方法

摘要

本发明提供一种单相链式电力电子储能变流器的控制方法，将整个储能变流器的控制分为四个环节：储能电池SOC控制环、储能单元级联逆变电流控制环、电网电压锁相和储能单元SOC平衡控制。目的是提供一种适用于不同电压等级、不同剩余容量的储能电池单元级联后的储能变流器控制方法，提高储能电池的利用率，使储能装置的电池选择更加灵活，同时使低压电池接入中压电网使用成为可能。

主权项

1.一种单相链式电力电子储能变流器的控制方法，其特征在于，将整个储能变流器的控制分为四个环节：储能电池SOC控制环、储能单元级联逆变电流控制环、电网电压锁相和储能单元SOC平衡控制；储能电池SOC控制环包括如下步骤：步骤101、通过每个储能电池的管理单元BMS计算所有基本电池模块的SOC值，然后求出所有电池模块的平均值SOC_{fbk_Avg}、最大值SOC_{fbk_Max}和最小值SOC_{fbk_Min}，并送入电池状态判断模块；步骤102、在电池状态判断模块中，共将电池状态分为4种：·SOC控制禁止状态，优先级为1；·SOC_{fbk_Max}<SOC_{chg_Min}，SOC值过低，低电量状态，优先级为2；·SOC_{fbk_Min}>SOC_{chg_Max}，SOC值过高，高电量状态，优先级为3；·SOC_{fbk_Max}‑SOC_{fbk_Min}>SOC_{chg_Err}，SOC值正常，内部平衡状态，优先级为4；SOC_{chg_Min}、SOC_{chg_Max}、SOC_{chg_Err}分别为SOC值的控制值最小值、最大值和偏差值；步骤103、电池状态判断模块根据上级控制发来的SOC控制禁止/使能信号，综合各个电池单元的SOC状态，计算出有功电流的幅值给定I_pref、无功电流的幅值给定I_qref，发送给逆变电流控制部分；所述的储能单元级联逆变电流控制环包括如下：步骤201、逆变电流控制部分接收储能电池SOC控制环的输出I_pref和I_qref，同时接收上级控制发送的有功电流给定值I_{pref_s}、无功电流给定值I_{qref_s}，I_pref和I_qref分别与I_{pref_s}、I_{qref_s}相加后，再分别乘以电网电压锁相PLL部分输出的相位，有功乘以有功相位Cosθ，无功乘以无功相位Sinθ，得到有功电流的瞬时给定值I_pref1和无功电流的瞬时给定值I_qref1，两者相加后作为总电流的瞬时给定值I_ref；步骤202、以总电流的瞬时给定值I_ref对交流侧电流进行闭环控制，采用能对交流电流控制的准PR控制器，该部分输出的值作为总逆变电压输出值储能电池SOC平衡控制部分。