一种储能变流器高压穿越控制方法与流程

本发明涉及电力电子，尤其是涉及一种储能变流器高压穿越控制方法。

背景技术：

1、在目前的储能电力系统中，根据国标，准储能变流器在电网骤升时需要具备高电压穿越能力。即在交流端扣电压升高到一定时要具备不脱网运行并向电网输出无功支撑电网恢复的能力。

2、现有的技术方案在储能装置与电网之间设置dc/dc模块、dc/ac模块、lcl滤波器等装置，当检测到电网电压超过正常工况下的一定阈值（如1.05倍额定电压）但未达到深程度故障标准时，判断为浅程度高电压故障。此时，dc/dc模块中的dc 斩波器开始动作，以调节直流侧电压。同时dc/ac模块输出无功支撑帮助电网恢复。

3、而上述方法中通过一个dc/dc模块来调节直流侧电压，使得直流侧电压高于交流电压峰值，避免电流不受控制的流向直流侧。该方法只适用于带有dc/dc模块的装置，对于没有dc/dc模块的装置则需要额外增加dc斩波器电路，增加了硬件成本和控制复杂度。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种储能变流器高压穿越控制方法。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种储能变流器高压穿越控制方法，应用于储能变流器中的控制单元，该方法包括：

3、获取储能侧的直流电压值和电网侧的交流电压值；

4、判断交流电压值是否达到预设阈值；

5、若是，根据交流电压值与直流电压值的比较关系，确定目标状态；

6、获取电压采样值及交流电流采样值；

7、基于pi反馈控制算法和坐标变换，根据电压采样值及交流电流采样值，生成并输出调制信号；

8、根据调制信号控制储能变流器运行。

9、结合第一方面，目标状态包括：轻度过压状态和严重过压状态；

10、根据交流电压值与直流电压值的比较关系，确定目标状态的步骤包括：

11、若交流电压值小于直流电压值且大于设定阈值，确定目标状态为轻度过压状态；

12、若交流电压值的峰值大于或等于直流电压值，确定目标状态为严重过压状态。

13、结合第一方面，基于pi反馈控制算法和坐标变换，根据电压采样值及交流电流采样值，生成并输出调制信号的步骤，包括：

14、基于pi反馈控制算法和坐标变换，对电压采样值和电流采样值处理，得到输出电压的d轴分量和q轴分量；

15、将d轴分量和q轴分量进行逆坐标变换处理，生成并输出调制信号。

16、结合第一方面，目标状态为轻度过压状态；电压采样值包括直流母线电压采样值；

17、基于pi反馈控制算法和坐标变换，对电压采样值处理得到d轴分量的步骤，包括：

18、对直流母线电压采样值进行坐标变换，得到d轴对应的第一电压值和q轴对应的第二电压值，同时，对电流采样值进行坐标变换，得到d轴对应的第一电流值和q轴对应的第二电流值；

19、计算母线电压参考值与直流母线电压采样值的差值；

20、基于pi反馈控制算法对差值进行处理，生成并输出电流参考值；

21、再次基于pi反馈控制算法，对参考信号与第一电流值的差值进行处理，生成并输出反馈电压增量；

22、将第一电压值与反馈电压增量的和作为输出交流电压的d轴分量。

23、结合第一方面，目标状态为严重过压状态；

24、计算母线电压参考值与直流母线电压采样值的差值的步骤之前，还包括：

25、断开储能侧的直流开关；

26、将交流电压最大值与设定阈值的和作为母线电压参考值。

27、结合第一方面，基于pi反馈控制算法和坐标变换，对电压采样值和电流采样值处理，得到输出电压的q轴分量的步骤，包括：

28、获取第二电流值对应的无功参考电流；

29、计算无功参考电流与第二电流值的电流差值；

30、基于pi反馈控制算法，对电流差值进行处理，生成并输出当前反馈电压增量；

31、将当前反馈电压增量与第二电压值的和作为输出交流电压的q轴分量。

32、结合第一方面，储能变流器内还包括状态机；

33、根据交流电压值与直流电压值的比较关系，确定目标状态的步骤之后，还包括：

34、判断交流电压采样值是否超出预设阈值范围；

35、若是，将状态机调整为故障状态；

36、判断当前交流电压采样值是否仍超出预设阈值范围；

37、若否，将状态机由故障状态调整为正常运行状态；

38、控制储能变流器停止无功输出，并，将电池电压作为母线电压参考值。

39、第二方面，本申请提供一种储能变流器高压穿越控制装置，应用于储能变流器中的控制单元，该装置包括：

40、第一获取模块，用于获取储能侧的直流电压值和电网侧的交流电压值；

41、判断模块，用于判断交流电压值是否达到预设阈值；

42、确定模块，用于在交流电压值达到预设阈值的情况下，根据交流电压值与直流电压值的比较关系，确定目标状态；

43、第二获取模块，用于获取电压采样值及交流电流采样值；

44、计算模块，用于基于pi反馈控制算法和坐标变换，根据电压采样值及交流电流采样值，生成并输出计算调制信号；

45、控制模块，用于根据调制信号控制储能变流器运行。

46、第三方面，本申请提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述的方法。

47、第四方面，本申请提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述的方法。

48、本发明实施例带来了以下有益效果：本申请提供的一种储能变流器高压穿越控制方法，该方法应用于储能变流器中的控制单元，所述方法包括：获取储能侧的直流电压值和电网侧的交流电压值；判断所述交流电压值是否达到预设阈值；若是，根据所述交流电压值与所述直流电压值的比较关系，确定目标状态；获取电网侧的电压采样值及电流采样值；基于pi反馈控制算法和坐标变换，根据所述电压采样值及所述电流采样值，生成并输出调制信号；根据所述调制信号控制储能变流器所述运行。

49、本申请提供的储能变流器高电压穿越控制方法，在不增加dc斩波器等额外电路的情况下实现高压电故障穿越，可以减小生产硬件成本和控制复杂度。

50、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

51、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

1.一种储能变流器高压穿越控制方法，其特征在于，应用于储能变流器中的控制单元，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标状态包括：轻度过压状态和严重过压状态；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于pi反馈控制算法和坐标变换，根据所述电压采样值及所述交流电流采样值，生成并输出调制信号的步骤，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标状态为轻度过压状态；所述电压采样值包括直流母线电压采样值；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标状态为严重过压状态；

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述pi反馈控制算法和所述坐标变换，对所述电压采样值和所述电流采样值处理，得到输出电压的q轴分量的步骤，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述储能变流器内还包括状态机；

8.一种储能变流器高压穿越控制装置，其特征在于，应用于储能变流器中的控制单元，所述装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求1至7中任一项所述的方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行权利要求1至7任一项所述的方法。