[發(fā)明專利]一種PCS離網(wǎng)模式的電壓、電流源并聯(lián)系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211517052.7
• 申請日: 2022-11-29
• 公開（公告）號: CN115776107A
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁韶程;焦玉屏;陳少璞;黃文博
• 申請（專利權(quán)）人: 西安千帆翼科技合伙企業(yè)（有限合伙）
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J7/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 崔方方

本發(fā)明公開了一種PCS離網(wǎng)模式的電壓、電流源并聯(lián)系統(tǒng)及方法，通過主從競爭競爭出主機(jī)和從機(jī)，主機(jī)根據(jù)輸出電壓計(jì)算系統(tǒng)負(fù)載總電流，并給從機(jī)下發(fā)需要的電流給定，各模塊聯(lián)動(dòng)為一個(gè)整體，負(fù)載動(dòng)態(tài)響應(yīng)提升；主機(jī)將自身相位通過同步脈沖發(fā)給從機(jī)，從機(jī)再進(jìn)行鎖相，保證了各模塊之間的無相位延時(shí)，鎖相角度作為DQZ變換的定向角度，保證了各模塊在同一個(gè)DQZ坐標(biāo)系中；主機(jī)通過高速通信傳輸DQZ電流幅值信息，由于DQZ變換將交流變?yōu)橹绷?，對于通信傳輸產(chǎn)生的延時(shí)耐受度增強(qiáng)，電流給定在一輪傳輸過程中變化小，從機(jī)接收信息一致，保證了并機(jī)均流度；本方法可增強(qiáng)并機(jī)穩(wěn)定性和可靠性，提升了負(fù)載的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，使得增加并機(jī)數(shù)量不受通信負(fù)載率的限制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于領(lǐng)域儲能變流器領(lǐng)域，具體涉及一種PCS離網(wǎng)模式的電壓、電流源并聯(lián)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

儲能變流器(PCS)可控制蓄電池的充電和放電過程，進(jìn)行交直流的變換，在無電網(wǎng)情況下可以直接為交流負(fù)荷供電。

常規(guī)的離網(wǎng)并聯(lián)方法有電壓源下垂并聯(lián)法、電壓源、電流源混合并聯(lián)法，專利號為CN108933436B申請文件公開了一種直流電源并聯(lián)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個(gè)可控制工作與電流元模式的直流電源模塊，通過控制可工作與電流源模式的直流電源模塊，使得并聯(lián)直流電流系統(tǒng)成為電壓源與電流源的組合，避免了直流電壓源并聯(lián)時(shí)的參數(shù)離散性對總體性能的影響，提高了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)；US10574064B2號專利申請公開了一種離網(wǎng)儲能系統(tǒng)及控制方法，該系統(tǒng)由n個(gè)逆變器P1-n在交流側(cè)并聯(lián)，每個(gè)逆變器直流側(cè)由獨(dú)立的電池B1-n,P1是電壓電流雙環(huán)結(jié)構(gòu)，P2-n是電流環(huán)結(jié)構(gòu)，P2-n的電流給定為P1的電流給定加P2-n的校正值(改校正值促使B2-n的運(yùn)行參數(shù)趨近與B1)；CN112688362A號專利申請公開了一種下垂控制的電壓源并聯(lián)方法，該方法中，電壓源模塊通過交流電壓的幅值，頻率下垂并聯(lián)，并通過虛擬阻抗對下垂系數(shù)修正。

前2個(gè)專利文件均描述了電壓源與電流源混合并聯(lián)的方法，第三個(gè)則描述了電壓源下垂并聯(lián)法。第一個(gè)描述的是直流并聯(lián)，依靠各模塊檢測電壓，因?yàn)殡妷涸床⒙?lián)特性，使得電壓環(huán)被動(dòng)飽和，進(jìn)入電流源，會造成作為電壓源的模塊與電流源模塊不定期變換，均流度不穩(wěn)定，調(diào)節(jié)速度慢，也無法使用在交流并聯(lián)上。第二個(gè)描述了一種儲能并聯(lián)控制系統(tǒng)和方法，這種逆變器加電池的儲能結(jié)構(gòu)是業(yè)界通用的結(jié)構(gòu)，這種并聯(lián)方法只是簡單的讓模塊的電流給定作為其他模塊的電流給定，再根據(jù)各模塊電池的參數(shù)加以修正，缺乏系統(tǒng)之間的聯(lián)系，離網(wǎng)運(yùn)行的負(fù)載不固定，若系統(tǒng)之間無聯(lián)系，各模塊各自為政，及易造成各模塊輸出電流無計(jì)劃，造成總體電流偏大或者偏小，從而造成輸出電壓偏離目標(biāo)，且加卸載動(dòng)態(tài)響應(yīng)無法保證，而且未考慮交流并機(jī)各模塊的相位如何同步問題，極易造成并聯(lián)失敗。第三個(gè)描述了下垂并聯(lián)法，由于各模塊是獨(dú)立電壓源，下垂法導(dǎo)致動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢，穩(wěn)態(tài)精度差，控制復(fù)雜，并機(jī)數(shù)量有限制。綜上，現(xiàn)有技術(shù)中存在如下問題：電壓源下垂并聯(lián)法，動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢，穩(wěn)態(tài)精度差，并機(jī)數(shù)量有限制；電壓源、電流源混合并聯(lián)法，沒有系統(tǒng)地計(jì)算各模塊的并機(jī)電流，電流調(diào)節(jié)各自為政，容易出現(xiàn)系統(tǒng)電流與負(fù)載電流不匹配，造成輸出電壓不穩(wěn)定；另外，各交流模塊的相位無法實(shí)現(xiàn)同步。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種PCS離網(wǎng)模式的電壓、電流源并聯(lián)系統(tǒng)及方法，通過電壓源和電流源混合的方式，可解決電壓源并聯(lián)因阻抗參數(shù)不同而引起的不均流以及并聯(lián)系統(tǒng)不穩(wěn)定的問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)內(nèi)容：

一種PCS離網(wǎng)模式的電壓、電流源并聯(lián)方法，包括步驟如下：

S1：利用主從競爭在多個(gè)PCS模塊中競爭出一個(gè)PCS模塊作為主機(jī)，其余PCS模塊均為從機(jī)；

S2：主機(jī)根據(jù)自身電壓相位角度發(fā)出相位同步信號，從機(jī)通過相位同步信號鎖定主機(jī)相位，得到各自的鎖相角度；

S3：主機(jī)控制系統(tǒng)基于DQZ變換輸出電壓幅值，通過電壓環(huán)計(jì)算得出系統(tǒng)負(fù)載所需的輸出電流給定；