[發明專利]用于直流配電網低頻振蕩抑制的電池儲能裝置控制方法

有效

• 申請號: 202210027545.6
• 申請日: 2022-01-11
• 公開（公告）號: CN114389287B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 羅華偉;吳昌龍;肖帥;龔岸榕;李云豐;周雨樺;王立娜;陳小華;陳星
• 申請（專利權）人: 湖南經研電力設計有限公司;國家電投集團湖南婁底新能源有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/32
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業

本發明公開了一種用于直流配電網低頻振蕩抑制的電池儲能裝置控制方法，包括獲取電池儲能裝置接入直流配電網處的直流電壓值和電池儲能裝置實際電流值；計算得到用于抑制低頻振蕩的占空比補償信號臨時值并限幅得到用于抑制低頻振蕩的占空比補償控制信號最終值；計算占空比控制信號最終值；得到控制驅動信號；對電池儲能裝置進行控制，從而完成直流配電網低頻振蕩抑制。本發明在直流配電網系統發生低頻振蕩現象之后能有效地抑制振蕩，而且本發明方法不需要啟動信號和額外的硬件電路支持，可靠性高、振蕩抑制效果好且實施方便，還適用于其它具有自主開通和關斷能力的直流電力電子裝置為直流配電網提供低頻正阻尼特性的場合，適用性非常好。

技術領域

本發明屬于電氣自動化領域，具體涉及一種用于直流配電網低頻振蕩抑制的電池儲能裝置控制方法。

背景技術

隨著經濟技術的發展和人們生活水平的提高，電能已經廣泛應用于人們的生產和生活當中，給人們的生產和生活帶來了無盡的便利。因此，保證電能的穩定可靠供應，就成為了電力系統最重要的任務之一。

直流配電網是現今電力系統的重要組成部分。隨著新能源、直流負荷的滲透率不斷提高，在直流配電網的運行與控制過程中，需要解決的問題也變得越來越多，首當其沖的就是直流電壓的低頻振蕩問題。直流配電網電壓低頻振蕩問題是由于直流系統欠阻尼引起，主要涉及了直流系統的等效電感與恒功率負荷之間的相互作用。抑制直流配電網的低頻振蕩主要是從提升整個系統的低頻正阻尼特性角度考慮，包括兩個部分，一是采用無源元件裝置，即采用無源電阻，二是采用有源裝置或控制算法。前者損耗較大，對經濟性不利，工程上一般很少使用，后者一般是利用現有的電力電子裝置并結合相關控制算法加以實現，也是當前的主流形式。

考慮到直流配電網所接入的新能源電源存在波動性和間隙性等，為有效提升新能源利用率，工程上一般配置一定容量的電池儲能裝置，用于緩沖平抑新能源的波動，并且在交流電網故障之后為直流配電網提供直流電源支撐。電池儲能裝置往往具有功率雙向調控特性，因此采用的也是全控型電力電子裝置。

但是，目前的直流配電網的低頻振蕩的研究，其研究均集中于對直流配電網的控制，并沒有關于電池儲能裝置對直流配電網的低頻振蕩進行抑制的相關研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可靠性高、振蕩抑制效果好且實施方便的用于直流配電網低頻振蕩抑制的電池儲能裝置控制方法。

本發明提供的這種用于直流配電網低頻振蕩抑制的電池儲能裝置控制方法，包括如下步驟：

S1.獲取電池儲能裝置接入直流配電網處的直流電壓值，以及電池儲能裝置的實際電流值；

S2.根據步驟S1獲取的直流電壓值，計算得到用于抑制低頻振蕩的占空比補償信號臨時值；

S3.對步驟S2得到的占空比補償信號臨時值進行限幅，從而得到用于抑制低頻振蕩的占空比補償控制信號最終值；

S4.根據步驟S1得到的實際電流值，計算得到占空比控制信號臨時值；

S5.根據步驟S4得到的占空比控制信號臨時值、步驟S3得到的占空比補償控制信號最終值以及電池儲能裝置的充電或放電情況，得到占空比控制信號最終值，并送入比較器得到控制驅動信號；

S6.根據步驟S5得到的控制驅動信號，對電池儲能裝置進行控制，從而完成直流配電網低頻振蕩抑制。

步驟S2所述的根據步驟S1獲取的直流電壓值，計算得到用于抑制低頻振蕩的占空比補償信號臨時值，具體為根據步驟S1獲取的直流電壓值u_dc3(t)，濾除直流電壓值u_dc3(t)中的直流分量，從而得到用于抑制低頻振蕩的占空比補償信號臨時值d_c2temp(t)。