[发明专利]一种用于提高电网电能质量的级联型储能系统及控制方法

权利要求书

1.一种用于提高电网电能质量的级联型储能系统，其特征在于，包括：分布式储能单元、低压模组和高压模组；所述低压模组包括若干级联的H桥电路，所述低压模组通过滤波器接入低压交流母线；所述高压模组包括若干级联的H桥电路，所述高压模组通过滤波器并联在低压母线和高压母线之间；每一个分布式储能单元均通过其中一个H桥电路接入低压模组或者高压模组，每一个分布式储能单元通过H桥电路接入相应的模组构成三相独立结构；

采用级联型储能系统同时补偿谐波电压和谐波电流，所述低压模组通过LC滤波器并联接入低压交流母线，支撑低压交流电压，保证低压交流母线电压的稳定，并通过谐波电压控制补偿低压交流母线的电压畸变和不平衡，提高低压交流母线的电压质量；高压模组需要并网，所以高压模组通过LCL滤波器并联于低压交流母线和高压交流母线之间，通过级联H桥串联结构使得储能系统能够无需隔离变压器直接接入中压甚至高压电网，通过谐波电流控制阻止高压交流母线的谐波电流和不平衡电流进入高压大电网，有效提升电网的电流质量；

所述采用级联型储能系统同时补偿谐波电压和谐波电流，包括：采用零序电压注入方法控制低压模组的三相间功率潮流：采用零序电压注入方法控制相间潮流而不会影响电网电压和电流；对于低压模组，参考电压V_out1,αβ从两相静止坐标系下变换到三相同步旋转坐标系并引入零序电压矢量：

其中，V_out1,a,V_out1,b,V_out1,c是低压模组的PWM调制参考电压；V_0,lower表示低压模组的零序电压矢量。

2.如权利要求1所述的一种用于提高电网电能质量的级联型储能系统，其特征在于，还包括：中央控制器、低压模组控制器和高压模组控制器；所述中央控制器与每一个分布式储能单元分别通信，所述中央控制器与低压模组控制器和高压模组控制器分别通信。

3.如权利要求2所述的一种用于提高电网电能质量的级联型储能系统，其特征在于，中央控制器采集每个分布式储能单元直流侧的信息，包括功率及荷电状态，同时给低压模组控制器发送额定电压幅值，给高压模组控制器发送输出参考功率。