同步定频储能变流器多目标复合控制方法、系统及装置
本发明属于变流器控制技术领域,具体涉及同步定频储能变流器多目标复合控制方法、系统及装置,方法包括进行信号采集,获取处理信号;根据卫星授时的秒脉冲信号及处理信号,获得储能变流器的基频有功电流初步指令信号、基频无功电流初步指令信号、基频负序补偿电流初步指令信号、需补偿的谐波电流初步指令信号;计算出储能变流器的各目标最终电流指令信号;根据各目标最终电流指令信号,得到在三相静止坐标系下总的实时电流指令信号,利用闭环控制算法实现对各目标电流指令信号的跟踪控制。本发明可实现有功及无功功率的独立调节,还能够利用储能变流器的剩余容量实现不平衡电流和谐波电流的综合补偿。
随着配电网中分布式电源、储能装置渗透率的不断提高,配电网更容易实现功率就地平衡。配电网可随时在大电网停运时,以计划孤岛/微电网的形式给当地负荷恢复供电,对抵御自然灾害、提高供电可靠性具有重要的意义。
储能变流器(PCS)是电力储能系统中的核心设备,负责实现电池系统与电网之间的双向能量转换,储能变流器在并网模式下通常需要与电网频率同步,作为电流源与电网连接,提供电压支持和无功控制,即为同步定频。PCS通过控制直流侧与交流侧之间的电能流动,可以对电网进行有功功率和无功功率的调节。PCS发出的电流初步指令信号主要用于实现储能系统与电网之间的能量交换,其电流指令通常包括基频有功电流及基频无功电流指令信号,基频有功电流初步指令信号指在电网标称频率下,PCS需要输出或吸收的有功功率的电流值,用于维持电网的频率稳定和实现能量的实时供需平衡;基频无功电流初步指令信号指在电网标称频率下,PCS需要提供的无功功率的电流值,主要用于改善电网的电压稳定性和减少线路损耗;这些指令信号通常由PCS的控制器根据电网的实时需求、电池状态和预设的充放电策略生成。
本发明所具有的有益效果是:
为确保电网的稳定性和电能质量,本发明针对同步定频储能变流器引入了基频负序补偿电流以及需补偿的谐波电流这两种电流初步指令信号。基频负序补偿电流初步指令信号是当电网发生不对称故障或者带三相不对称负荷时,储能变流器发出的补偿电流,用于抑制负序电流,减少电网的不平衡,通过补偿负序电流,储能变流器有助于维持电网三相电流的平衡,防止设备过载和损害;需补偿的谐波电流初步指令信号指储能变流器根据电网监测数据计算出的需要补偿的谐波电流大小和方向,用于减少电网中的谐波污染,提高电能质量和系统稳定性。
本发明利用卫星授时信号生成各电力电子变换装置输出电流的实时相位信号,可有效避免高比例甚至100%逆变型低压配电台区中的功‑角稳定及频率稳定问题;通过各目标电流初步指令信号和各目标最终电流指令信号的设计、计算和应用,可实现有功及无功功率的独立调节,还能够利用储能变流器的剩余容量实现不平衡电流和谐波电流的综合补偿。
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