[发明专利]一种储能系统的控制方法和装置

说明书

本申请公开了一种储能系统的控制方法和装置。本申请根据VSG计算储能系统的输出电压参考值和电压相位角；对输出电压参考值进行坐标变换处理，得到两相同步旋转坐标系下的电压分量；将该电压分量作为电压电流双环控制的输入电压，并经过电压电流双环控制得到三相电压参考值；按照每条功率变换链路的功率变换单元的数量均分三相电压参考值，将均分后的每份三相电压参考值与电池均衡控制得到的电压分量叠加，得到每个功率变换单元的电压参考信号。本申请的储能系统在并离网模式下均工作于电压源状态，不需要进行控制策略的切换，不会出现电压电流过冲的问题；并利用VSG的自动调压和调频能力，使储能系统具有即插即用和电压频率的自动调控功能。

技术领域

本申请涉及电子电力变换技术领域，特别涉及一种储能系统的控制方法和装置。

背景技术

随着技术的发展，环境压力的加大，分布式能源越来越多的出现在生产生活当中，其中风力发电和太阳能发电此类分布式能源出力具有随机性、间歇性和波动性，大规模接入将给电网调峰、运行控制和供电质量等带来巨大挑战。大容量储能技术能够有效提升电网接纳分布式能源的能力，解决“间歇式能源发电直接并网对电网冲击”问题，将有助于分布式能源的更快发展，提高分布式能源在电网中的渗透率。

大容量储能系统分为并网型和离网型，其中并网型储能系统大部分时间工作于并网状态，充当一个电流源的角色，但一旦电网故障或者检修掉电时，储能系统需要能快速无缝地切换到离网工作模式，保证重要负荷的供电不间断。传统控制策略为并网时有功无功(PQ)控制，离网时调整为电压频率(Vf)控制，由于存在控制策略的不同，在并离网切换时往往会出现过电压或者过电流，导致模式切换失败而停机重启，无法保证供电的不间断。

同时在微电网中分布式电源渗透率高，电压频率波动较大，储能系统充当着电压调节器和频率调节器的角色，但是传统的控制策略必须要通过中央控制器下达调节指令才能执行电压频率调节的功能，调控作用的时效性大打折扣，储能系统本身不具备即插即用、独立调控的能力，这大大限制了储能系统调控作用的发挥。并且，采用中央控制器的主从控制方式，使得整个储能系统及微电网系统可靠性下降，一旦中央控制器出现异常，整个系统都可能会崩溃停机，而且也增加了系统的成本。

发明内容

本申请提供了一种储能系统的控制方法和装置，以解决大容量储能系统并离网难以无缝切换和微电网应用中无法即插即用的问题。

为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：

一方面，本申请提供了一种储能系统的控制方法，储能系统包括连接在三相电网和储能电池之间的三条功率变换链路，每条功率变换链路包括：多个功率变换单元，每个功率变换单元的交流端口相互串联，每个功率变换单元的直流端口彼此独立，并分别连接各自的储能电池；所述方法包括：

根据虚拟同步发电机技术计算所述储能系统的输出电压参考值和电网电压相位角；

对所述输出电压参考值进行坐标变换处理，得到两相同步旋转坐标系下的电压分量；

将所述两相同步旋转坐标系下的电压分量作为电压电流双环控制的输入电压，并经过电压电流双环控制，得到所述储能系统的三相电压参考值；

按照每条功率变换链路的功率变换单元的数量均分所述三相电压参考值，将均分后的每份三相电压参考值与储能电池由电池均衡控制得到的电压分量叠加，得到每个功率变换单元的电压参考信号。

另一方面，本申请提供了一种储能系统的控制装置，储能系统包括连接在三相电网和储能电池之间的三条功率变换链路，每条功率变换链路包括：多个功率变换单元，每个功率变换单元的交流端口相互串联，每个功率变换单元的直流端口彼此独立，并分别连接各自的储能电池；所示控制装置包括：

计算单元，用于根据虚拟同步发电机技术计算所述储能系统的输出电压参考值和电网电压相位角；