[发明专利]一种基于STATCOM-ESS的光伏低电压穿越装置及控制方法

摘要

本发明公开了一种基于STATCOM‑ESS的光伏低电压穿越装置及控制方法。光伏阵列通过DC/AC光伏并网逆变器向电网供电。光伏低电压穿越装置加装在逆变器交流侧并与负载相连接，装置含静止同步补偿器STATCOM和储能系统ESS。STATCOM由逆变器和电容组成，通过电感L并联到电网，储能系统ESS由DAB双向直流变换器和超级电容SC组成，两者间通过DAB双向直流变换器连接。本发明的控制方法包括：针对DC/AC光伏并网逆变器的控制；针对无功补偿单元STATCOM控制：针对DAB双向直流变换器功率流动的控制：针对DAB双有源桥双向直流变换器两端电压不匹配的时候的控制。利用STATCOM进行无功补偿，迅速抬升并网点电压；利用ESS吸收多余的有功功率，缓解逆变器输出电流的压力并在故障清除后将能量返送电网。

主权项

1.一种基于STATCOM‑ESS的光伏低电压穿越装置，其特征在于：光伏阵列(1)通过DC/AC光伏并网逆变器(2)向电网(3)供电，光伏低电压穿越装置加装在逆变器(2)交流侧并与负载相连接；光伏低电压穿越装置包括静止同步补偿器STATCOM(5)和储能系统ESS(6)；静止同步补偿器STATCOM(5)由6个开关管Q构成的逆变器和直流侧电容C组成，通过电感L并联到电网；储能系统ESS(6)由DAB双向直流变换器(11)和超级电容SC组成，超级电容SC作为储能装置；静止同步补偿器STATCOM和储能系统装置ESS之间通过DAB双向直流变换器(11)连接；DAB双向直流变换器的前级连接STATCOM直流侧电容C，电容C两端电压为Vdc，后级并联储能系统ESS的超级电容SC，超级电容端口电压为UC，电流为IC；所述静止同步补偿器STATCOM的逆变器由6个开关管Q构成，静止同步补偿器STATCOM在其电网侧的电压及电流在abc坐标系下分布为Uabc和Iabc，电容C两端的电压为Vdc；所述DAB双向直流变换器(11)主电路由左右两个桥式直流变换器和隔离变压器T构成隔离变压器T的变比为n：1，隔离变压器T的输入端设有电感L，L为漏感和外接电感之和；所述DC/AC光伏并网逆变器由6个相同的开关管Q组成；逆变器直流侧接入光伏阵列，输入直流电压VPV；交流侧通过电感L与电网的abc三相接连，电网交流电压为Vabc，电流为Iabc。