[發明專利]電網電壓不對稱跌落故障下儲能變流器的控制方法和系統

在審

• 申請號: 202011608834.2
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112865115A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 余豪杰;楊波;尚學軍;于建成;陶以彬;李官軍;周晨;姚程;戚艷;吳磊
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網天津市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/32;H02J3/50
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明涉及電網電壓不對稱跌落故障下儲能變流器的控制方法和系統，包括：基于獲取的電網電壓d軸正序分量與儲能變流器d軸電壓額定值確定電網電壓跌落深度；基于電網電壓跌落深度和儲能變流器d軸電流額定值確定儲能變流器的正序電流給定值；基于電網電壓跌落深度和獲取的電網電壓d軸負序分量確定儲能變流器的負序無功電流給定值；分別基于所述儲能變流器的正序電流給定值和負序無功電流給定值對儲能變流器進行控制。本發明提供的技術方案，通過控制儲能變流器的輸出為電網進行正序無功電流補償以及負序無功電流補償的補償，從而防止電網電壓發生三相不平衡跌落故障情況時正常相電壓過補償而故障相電壓補償不足的現象發生。

技術領域

本發明涉及含即插即用儲能變流器接入的儲能系統的并網應用領域，具體涉及電網電壓不對稱跌落故障下儲能變流器的控制方法和系統。

背景技術

為了實現大規模可再生能源發電接入電網，現有的并網導則要求可再生能源發電機組能夠提供一定的電網輔助服務，而參與調壓即為輔助服務的重要內容之一。

尤其當電網發生電壓跌落故障時，發電機組要按照一定時間序列保持并網狀態，并向電網注入無功實現電壓支撐。

當電網電壓因故障引起深度跌落時，由于含即插即用儲能變流器接入的電池儲能系統幾乎不存在功率控制困難的問題，所以可以更靈活地控制儲能系統中的儲能變流器的有功、無功輸出，進而控制電池儲能系統向電網注入無功補償，以達到電池儲能系統為電網提供電壓支撐的目的。

目前，現有的通過控制儲能變流器實現電池儲能系統為電網提供電壓支撐的控制策略都是基于三相電網電壓對稱跌落制定的，而未考慮三相電網電壓不對稱跌落的情況。

但是實際系統中存在較多的是單相或兩相故障跌落，若僅僅通過補償正序無功實現三相電壓的同時提升，將可能導致正常相的過壓，而故障相卻得不到有效補償。

所以亟需開展電網電壓三相不對稱跌落故障下含即插即用儲能變流器的電池儲能系統中儲能變流器的控制策略的研究，以達到電池儲能系統向電網電壓提供主動支撐的目的。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供電網電壓不對稱跌落故障下儲能變流器的控制方法和系統，該方法對含即插即用儲能變流器的電池儲能系統中儲能變流器進行控制，以達到電池儲能系統向電網電壓提供主動支撐的目的，進而維持電網的穩定運行。

本發明提供電網電壓不對稱跌落故障下儲能變流器的控制方法，其改進之處在于，所述方法包括：

基于獲取的電網電壓d軸正序分量與儲能變流器d軸電壓額定值確定電網電壓跌落深度；

基于電網電壓跌落深度和儲能變流器d軸電流額定值確定儲能變流器的正序電流給定值；

基于電網電壓跌落深度和獲取的電網電壓d軸負序分量確定儲能變流器的負序無功電流給定值；

分別基于所述儲能變流器的正序電流給定值和負序無功電流給定值對儲能變流器進行控制。

優選的，所述儲能變流器的正序電流給定值包括：儲能變流器的正序有功電流給定值和正序無功電流給定值。

優選的，基于電網電壓跌落深度和儲能變流器d軸電流額定值確定儲能變流器的正序有功電流給定值，包括：

當電網電壓跌落深度小于第一預設值時，儲能變流器的正序有功電流給定值為儲能變流器并網點電壓未跌落情況下儲能變流器d軸電流給定值；

當電網電壓跌落深度處于第一預設值和第二預設值構成的閉區間時，儲能變流器的正序有功電流給定值為儲能變流器并網點電壓未跌落情況下儲能變流器d軸電流給定值和校準值之間的最小值；

當電網電壓跌落深度大于第二預設值時，儲能變流器的正序有功電流給定值為0；