[發(fā)明專利]一種多模塊并聯(lián)型應(yīng)急電源及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110333873.4
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113410904B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙偉;易斌;謝寧;徐琪;張威;曾杰;鐘國彬;梁崇淦;王偉
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 楊小紅

1.一種多模塊并聯(lián)型應(yīng)急電源，其特征在于，包括背靠背雙PCS變流器組、DSP控制器、FPGA處理器、PWM發(fā)生器和儲能裝置；

背靠背雙PCS變流器組直流側(cè)與儲能裝置相連接，當(dāng)電網(wǎng)正常時，整流PCS逆變器以P/Q模式運行，逆變PCS變換器以V/F模式運行，為負(fù)載提供電能，同時為儲能系統(tǒng)充電；當(dāng)電網(wǎng)故障時，儲能裝置為負(fù)載供給電能；其中，背靠背雙PCS變流器組包括整流PCS逆變器和逆變PCS變換器；

DSP控制器連接下垂控制器，下垂控制器連接逆變PCS變換器并產(chǎn)生自適性下垂調(diào)節(jié)系數(shù)，DSP控制器完成下垂控制和雙閉環(huán)控制，得到的調(diào)制信號傳送至FPGA處理器，F(xiàn)PGA處理器通過驅(qū)動電路連接至逆變PCS變換器，實現(xiàn)中點電位平衡控制，逆變PCS變換器通過電流采樣電路連接至過流保護(hù)電路，過流保護(hù)電路連接FPGA處理器，F(xiàn)PGA處理器連接PWM發(fā)生器；

負(fù)載連接至逆變PCS變換器，儲能裝置連接至背靠背雙PCS變流器組的共享直流母線側(cè)；當(dāng)電網(wǎng)正常時，前級整流PCS逆變器工作在恒壓模式，優(yōu)先通過逆變PCS變換器對負(fù)載進(jìn)行供電，儲能裝置包括鋰電池，當(dāng)鋰電池SOCSOCmax時，多余電量以給定充電額定功率給鋰電池充電；當(dāng)DSP控制器檢測到電網(wǎng)故障或電能質(zhì)量不滿足要求時，此時進(jìn)入離網(wǎng)狀態(tài)，鋰電池SOCSOCmin時,由鋰電池以給定的放電額定功率持續(xù)給負(fù)載供電；當(dāng)逆變PCS變換器故障時，自動切換至旁路進(jìn)行供電；其中，SOCmax為允許的電池荷電狀態(tài)最大值，SOCmin為允許的電池荷電狀態(tài)最小值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模塊并聯(lián)型應(yīng)急電源，其特征在于，當(dāng)電網(wǎng)正常時，并聯(lián)型應(yīng)急電源處于不間斷供電運行模式時，交流輸入端和交流輸出端并聯(lián)運行，交流輸入端接電網(wǎng)，交流輸出端接負(fù)載，以使得并聯(lián)型應(yīng)急電源串接在電網(wǎng)和負(fù)載之間。

3.一種基于權(quán)利要求1或2所述的多模塊并聯(lián)型應(yīng)急電源的控制方法，其特征在于，

選擇并聯(lián)型應(yīng)急電源的運行模式；

若選擇不間斷供電運行模式，前級整流PCS逆變器執(zhí)行恒直流電壓控制策略，后級逆變PCS變換器執(zhí)行下垂控制策略；

若選擇儲能運行模式下，前級整流PCS逆變器執(zhí)行P/Q控制策略，后級逆變PCS變換器待機。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，在不間斷供電運行模式下，若出現(xiàn)逆變故障，則自動旁路，以實現(xiàn)負(fù)載正常供電。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于，在不間斷供電運行模式下，若交流電網(wǎng)側(cè)故障停電，通過后級逆變PCS變換器維持負(fù)載正常供電，并且當(dāng)鋰電池SOC超下限時，后級逆變PCS變換器執(zhí)行預(yù)警停機操作。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，在儲能運行模式下，當(dāng)鋰電池SOC超上限時，減小整流PCS逆變器充電有功指令值或待機，當(dāng)鋰電池SOC超下限時減小整流PCS逆變器放電有功指令值。