[發明專利]基于SOC均衡的級聯型儲能變換器并聯控制方法及系統

在審

• 申請號: 202010102181.4
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111224416A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 闞志忠;郝偉杰;武少東
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/46;H02J3/38
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 楊媛媛

1.一種基于SOC均衡的級聯型儲能變換器并聯控制方法，其特征在于，所述級聯型儲能變換器并聯控制方法應用于至少包含兩臺級聯型儲能變換器并聯運行的微電網，所述級聯型儲能變換器由多個單相全橋變換器串聯組成，且每個所述單相全橋變換器都設有一個用于供電的儲能裝置；所述級聯型儲能變換器并聯控制方法包括：

獲取每個級聯型儲能變換器的三相輸出電壓、三相輸出電流以及SOC值；

根據所述三相輸出電壓和所述三相輸出電流，計算每個所述級聯型儲能變換器的有功功率和無功功率；

根據每個所述級聯型儲能變換器的SOC值，計算每個所述級聯型儲能變換器的SOC值與平均值的差值；所述平均值是所有所述級聯型儲能變換器的SOC值的和求平均后確定的；

根據所述有功功率、所述無功功率以及所述差值，采用改進型下垂控制方式，確定每個所述級聯型儲能變換器的調節頻率和調節電壓幅值；

根據每個所述級聯型儲能變換器的調節頻率和調節電壓幅值，對應調節所述級聯型儲能變換器的SOC值。

2.根據權利要求1所述的一種基于SOC均衡的級聯型儲能變換器并聯控制方法，其特征在于，所述根據所述三相輸出電壓和所述三相輸出電流，計算每個所述級聯型儲能變換器的有功功率和無功功率，具體包括：

對所述三相輸出電壓進行變換處理，得到d軸電壓分量和q軸電壓分量；

對所述三相輸出電流進行變換處理，得到d軸電流分量和q軸電流分量；

根據所述d軸電壓分量、所述q軸電壓分量、所述d軸電流分量和所述q軸電流分量，計算每個所述級聯型儲能變換器的有功功率和無功功率。

3.根據權利要求1所述的一種基于SOC均衡的級聯型儲能變換器并聯控制方法，其特征在于，所述根據所述有功功率、所述無功功率以及所述差值，采用改進型下垂控制方式，確定每個所述級聯型儲能變換器的調節頻率和調節電壓幅值，具體包括：

根據公式確定每個所述級聯型儲能變換器的調節頻率和調節電壓幅值；

其中，i表示級聯型儲能變換器的臺數，i＝1,2,3...n；ω_i表示第i臺級聯型儲能變換器的調節頻率；ω₀表示空載頻率；P_oi表示第i臺級聯型儲能變換器的有功功率；k_SOC表示SOC調節系數；ΔSOC_i表示第i臺級聯型儲能變換器的的差值；U_i表示第i臺級聯型儲能變換器的調節電壓幅值；U₀表示空載電壓幅值；Q_oi表示第i臺級聯型儲能變換器的無功功率；m和n表示改進下垂控制方式的下垂系數。

4.根據權利要求2所述的一種基于SOC均衡的級聯型儲能變換器并聯控制方法，其特征在于，所述根據每個所述級聯型儲能變換器的調節頻率和調節電壓幅值，對應調節所述級聯型儲能變換器的SOC值，具體包括：

獲取每個所述級聯型儲能變換器的三相電感電流；

對所述三相電感電流進行變換處理，得到d軸三相電感電流分量和q軸三相電感電流分量；

將所述調節電壓幅值分別與所述d軸電壓分量、所述q軸電壓分量做差，得到經過電壓調節器后的d軸第一調節分量和q軸第一調節分量；

將所述d軸第一調節分量與所述d軸三相電感電流分量做差，得到經過電流調節器的d軸第二調節分量；

將所述q軸第一調節分量與所述q軸三相電感電流分量做差，得到經過電流調節器的q軸第二調節分量；

根據所述調節頻率，對所述d軸第二調節分量和所述q軸第二調節分量進行逆變換處理，得到每個所述級聯型儲能變換器的三相調節電壓；

根據每個所述級聯型儲能變換器的三相調節電壓對應調節所述級聯型儲能變換器的SOC值。