[发明专利]一种具有自均衡能力的级联型储能系统黑启动方法及应用

权利要求书

1.一种具有自均衡能力的级联型储能系统黑启动方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据黑启动给定启动时间deltaT，经黑启动指令计算模块得到当前时刻级联型储能系统输出abc三相交流电压的给定值，经电压电流双环矢量控制模块得到a、b、c三相的每一相中的各链节功率变换单元的调制电压；

将各链节功率变换单元的调制电压与均衡控制模块输出的相应各链节功率变换单元的均衡控制电压分量相叠加，得到a、b、c三相的每一相中的各链节功率变换单元的总调制电压；

通过载波相移正弦脉宽调制算法模块得到级联型储能系统每一相中每一串联链节的功率变换单元的各功率器件的脉冲驱动信号，驱动级联型储能系统实现黑启动；

所述黑启动指令计算模块的输入值为黑启动给定启动时间deltaT，输出值为当前时刻级联型储能系统输出abc三相交流电压的给定值，包括a相的给定值uaref，b相的给定值ubref，c相的给定值ucref，计算公式为：

uaref＝Acos(2πft+theta)公式一

ubref＝Acos(2πft+theta-2π/3)公式二

ubref＝Acos(2πft+theta+2π/3)公式三

A＝f*U0/f0公式四

若当前时刻t不大于deltaT时，f＝f0*t/deltaT；

若当前时刻t大于deltaT时，f＝50Hz；

其中，A为级联型储能系统黑启动当前时刻的幅值，f为级联型储能系统黑启动当前时刻的给定启动频率，t为从黑启动开始时刻到当前时刻的时间，theta为级联型储能系统输出a相交流电压给定值uaref的相位角，U0为级联型储能系统额定电压，f0为级联型储能系统额定频率50Hz。

2.根据权利要求1所述的一种具有自均衡能力的级联型储能系统黑启动方法，其特征在于，所述电压电流双环矢量控制模块的输入值为当前时刻级联型储能系统输出abc三相交流电压的给定值uaref、ubref、ucref，输出值为a、b、c三相的每一相中的各链节功率变换单元的调制电压；

通过abc三相静止坐标系到dq旋转坐标系的矢量变换，将uaref、ubref、ucref变换得到ud1和uq1，其中矢量变换角度为uaref的相位角；

级联型储能系统输出abc三相交流电压的采样值ua、ub、uc通过abc三相静止坐标系到dq旋转坐标系的矢量变换得到ud和uq；

ud1与ud的差值经过第一电压调节器得到d轴给定电流分量id1，uq1与uq的差值经过第二电压调节器得到q轴给定电流分量iq1；

级联型储能系统输出abc三相交流电流的采样值ia、ib、ic通过abc三相静止坐标系到dq旋转坐标系的矢量变换得到id和iq；

id1与id的差值经过第一电流调节器后与d轴交叉解耦分量wLiq相减得到ud11，iq1与iq的差值经过第二电流调节器后与q轴交叉解耦分量wLid叠加得到uq11，其中，L为三相并网电抗器的电感值；

ud11与uq11通过dq旋转坐标系到abc三相静止坐标系的矢量变换，得到a、b、c三相的每一相调制电压分别为ua11、ub11、uc11；

ua11、ub11和uc11均除以每一相的储能变换单元链节数N，得到abc三相的每一相中的各链节功率变换单元的调制电压。