[發(fā)明專利]一種儲能型MMC不平衡網(wǎng)壓下的SOC均衡控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911188518.1
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110797895A
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏向陽;徐雷;劉奕玹
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/26;H02J3/36;H02M7/483
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種儲能型MMC不平衡網(wǎng)壓下的SOC均衡控制，其特征在于：

步驟S1：橋臂環(huán)流計(jì)算環(huán)節(jié)，根據(jù)MMC的數(shù)學(xué)模型和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)推導(dǎo)得到不同工況下的橋臂環(huán)流的表達(dá)式。

步驟S2：三相功率計(jì)算環(huán)節(jié)，計(jì)算得到不平衡網(wǎng)壓下的三相功率，三相功率的不平衡是SOC不均衡的原因。

步驟S3：2倍頻環(huán)流抑制環(huán)節(jié)，根據(jù)步驟S1中得出的結(jié)論，設(shè)定環(huán)流參考值與環(huán)流比較后通過一個準(zhǔn)PR控制器，實(shí)現(xiàn)2倍頻環(huán)流的抑制。

步驟S4：下垂系數(shù)選定環(huán)節(jié)，考慮到不平衡網(wǎng)壓下SOC參考值變化過慢造成能源分配浪費(fèi)，修改下垂系數(shù)為帶有冪指函數(shù)的下垂系數(shù)。

步驟S5：改進(jìn)后的下垂控制環(huán)節(jié)，選取修正后的下垂系數(shù)，實(shí)現(xiàn)了更快的SOC均衡速度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能型MMC不平衡網(wǎng)壓下的SOC均衡控制方法，其特征為步驟S1中的環(huán)流表達(dá)式為：

式中i_jp，i_jp分別為上橋臂和下橋臂電流，i_{diffj_dc}為環(huán)流中的直流分量，i_{diffj_m}為交流分量幅值。

不平衡網(wǎng)壓下，橋臂電壓和橋臂電流的表達(dá)式：

。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能型MMC不平衡網(wǎng)壓下的SOC均衡控制方法，其特征為步驟S2中的單個子模塊的瞬時功率表達(dá)式：

。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能型MMC不平衡網(wǎng)壓下的SOC均衡控制方法，其特征為步驟S3中的準(zhǔn)PR控制器的傳遞函數(shù)為：

式中K_p，K_r分別為比例系數(shù)和諧振系數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能型MMC不平衡網(wǎng)壓下的SOC均衡控制方法，其特征為步驟S4中的傳統(tǒng)下垂控制表達(dá)式為：

改進(jìn)后的下垂系數(shù)為：

式中S₁子模塊當(dāng)前的SOC值；k_d1，k_d2分別為相間SOC和相內(nèi)SOC的下垂控制系數(shù)；U₁為疊加控制波中的直流分量；u₁為疊加控制波中的交流分量；S₀為子模塊SOC的參考值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能型MMC不平衡網(wǎng)壓下的SOC均衡控制方法，其特征為步驟S5中的改進(jìn)后的下垂控制表達(dá)式為：

式中參數(shù)k₁，k₂，ρ₁，ρ₂需根據(jù)自身系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整設(shè)計(jì)。