[發明專利]一種儲能變流器并聯環流抑制方法及系統

在審

• 申請號: 202210527295.2
• 申請日: 2022-05-16
• 公開（公告）號: CN115037182A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 王逸超;賀徙;王冬容
• 申請（專利權）人: 新源智儲能源發展(北京)有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/08;H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 北京惟盛達知識產權代理事務所(普通合伙) 11855
• 代理人: 陳釗

1.一種儲能變流器并聯環流抑制方法，所述方法基于EtherCAT分布時鐘的載波同步控制，實現載波信號的精準同步，有效抑制高頻零序環流；同時提出基于虛擬阻抗的低頻零序環流抑制法，引入虛擬阻抗增加低頻零序通道阻抗，有效抑制低頻零序環流。

2.根據權利要求1所述的儲能變流器并聯環流抑制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1.針對并聯的多臺儲能變流器，設置多個從站控制電路，使每個從站控制電路控制一臺儲能變流器；同時，將每個從站控制電路分別與EtherCAT主站相連；

S2.EtherCAT主站在數據鏈路的初始化階段進行初始化、配置和啟動運行，具體過程為：以第一個從站的時鐘作為整個系統的主時鐘，其他每個從站以自身的本地時鐘作為從時鐘，EtherCAT主站發送一個廣播寫命令數據幀，記錄數據幀到達主時鐘及各從時鐘的時刻，同時記錄數據幀從主時鐘及各從時鐘返回的時刻，并根據記錄的時刻計算各從時鐘與主時鐘的初始偏差和傳輸延時；

EtherCAT主站將計算得的各從時鐘與主時鐘的初始偏差和傳輸延時通過數據幀寫入各從時鐘進行補償，即可實現各個從站分布式時鐘的同步，使各從時鐘與主時鐘相同；在運行模式下，重復以上步驟，隨時修正傳輸延時值；

S3.EtherCAT主站分布時鐘開啟周期性模式，從站控制電路中通信從站控制器產生的同步信號作為從站控制電路中主控制器的輸入同步信號，實現不同儲能變流器的載波同步控制；

S4.檢測儲能變流器三相輸出電流i_a、i_b、i_c，將三相輸出電流相加后除以3得到每相零序電流i₀；

S5.將零序電流i₀與零序虛擬阻抗R₀相乘，得到零序電流在虛擬阻抗上的電壓降落U₀；

S6.將變流器電流環的三相輸出信號分別減去零序電流在虛擬阻抗上的電壓降落U₀得到變流器控制信號，并將所述變流器控制信號通過PWM調制得到電力電子器件的開關信號，以抑制低頻零序環流。

3.根據權利要求2所述的儲能變流器并聯環流抑制方法，其特征在于，所述從站控制器與EtherCAT主站之間采用EtherCAT工業以太網通信技術，所述步驟S2中計算各從時鐘同主時鐘的初始偏差T_offset及傳輸延時T_delay的表達式分別為：

T_delay＝[(T₄–T₁)–(T₃–T₂)]/2

T_offset＝[(T₃–T₁)–(T₄–T₂)]/2

其中，T₁為數據幀到達主時鐘時刻，T₂為數據幀到達某個從時鐘的時刻，T₃為返回該從時鐘的時刻，T₄為返回主時鐘的時刻。

4.一種實施權利要求1-3任一所述方法的儲能變流器并聯環流抑制系統，所述系統包括正?；刂齐娐?，其特征在于，所述系統還包括多個變流器控制電路和EtherCAT主站；每個所述變流器控制電路控制一臺儲能變流器；所述變流器控制電路之間通過EtherCAT工業以太網互聯，并與EtherCAT主站相聯；

所述變流器控制電路包括：主控制器DSP芯片、通信從站控制器和三相電流采集電路；

所述通信從站控制器與所述DSP芯片通過SPI總線連接作為數據讀取方式，同時，通信從站控制器的SYNC輸出口與DSP芯片的EPWMSYNCI的輸入口連接；

所述三相電流采集電路，用于采集三相電流，并將采集到的電流信號傳給DSP芯片；所述DSP芯片結合接收到的電流信號與所述正?；刂齐娐分凶兞髌麟娏鳝h的三相輸出信號計算零序電流及零序虛擬阻抗控制，最終通過PWM調制得到控制電力電子器件的開關信號。