本發(fā)明涉及均流控制,具體而言,涉及一種均流控制方法、裝置及存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、儲能變流器在獨立交流微電網(wǎng)中孤島運行時,能夠為負載和其他分布式電源提供穩(wěn)定的電壓和頻率,同時提高可再生能源的消耗能力。現(xiàn)有技術(shù)中,通常利用多個儲能變流器構(gòu)成儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng),并在該儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,采用主從控制方法以實現(xiàn)獨立交流微電網(wǎng)系統(tǒng)容量的靈活配置和其他分布式電源,例如電池單元間的精細化管理。
2、現(xiàn)有技術(shù)中,儲能變流器均流控制方法主要有兩種:方案一是基于硬件均流母線的并機均流方案,例如設(shè)計專用的均流母線硬件電路對變流器本機輸出電流和并機系統(tǒng)平均輸出電流的偏差信號進行采樣,并將偏差采樣信號送入數(shù)字信號處理器的采樣端口,以通過數(shù)字信號處理器依據(jù)電流偏差信號調(diào)整輸出,進而實現(xiàn)并聯(lián)均流控制。方案二是從機電流源控制的并機均流方案,例如,當(dāng)儲能變流器主機以額定電壓和額定頻率為控制目標執(zhí)行離網(wǎng)恒壓恒頻控制,且儲能變流器主機將離網(wǎng)電壓外環(huán)的輸出(即離網(wǎng)電流內(nèi)環(huán)的電流參考給定)通過數(shù)據(jù)總線(controller?area?network,can)廣播給所有從機,從機以主機電流內(nèi)環(huán)的電流參考給定作為控制目標值,執(zhí)行恒流控制,從而實現(xiàn)并聯(lián)均流控制。
3、然而上述方案一需要單獨設(shè)計硬件均流母線,雖具有較好的動態(tài)性能,但增加了系統(tǒng)硬件成本及控制復(fù)雜程度,且當(dāng)硬件均流母線出現(xiàn)異常時,會導(dǎo)致儲能變流器系統(tǒng)無法正常工作,進而增加了儲能變流器系統(tǒng)的故障率。方案二需基于主機與從機間原有的數(shù)據(jù)總線實現(xiàn)數(shù)據(jù)廣播,然而從機從主機獲取離網(wǎng)電壓外環(huán)的輸出作為目標值,執(zhí)行恒流控制時,從機的動態(tài)均流響應(yīng)速度受數(shù)據(jù)總線通訊速率的限制,且通常數(shù)據(jù)總線通訊速率遠低于儲能變流器控制環(huán)路的執(zhí)行速度,因此方案二所對應(yīng)的動態(tài)性能較差,當(dāng)負載突變時,可能無法及時響應(yīng)主機的電流指令,從而導(dǎo)致主流過流,觸發(fā)過載保護,使儲能變流器并機系統(tǒng)無法正常工作。
4、基于此,亟需一種均流控制方案,在不變動系統(tǒng)硬件成本的基礎(chǔ)上,避免從機的動態(tài)均流響應(yīng)速度受數(shù)據(jù)總線通訊速率的限制,提高儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)的動態(tài)性能。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種均流控制方法、裝置及存儲介質(zhì),其能夠在不變動系統(tǒng)硬件成本的基礎(chǔ)上,避免從機的動態(tài)均流響應(yīng)速度受數(shù)據(jù)總線通訊速率的限制,提高儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)的動態(tài)性能。
2、本發(fā)明可以這樣實現(xiàn):
3、一方面,本發(fā)明提供一種均流控制方法,應(yīng)用于由多個儲能變流器構(gòu)成的儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)中任一儲能變流器,各所述儲能變流器間通過數(shù)據(jù)總線連接,且各所述儲能變流器均執(zhí)行恒壓恒頻控制,所述均流控制方法包括以下步驟:
4、獲取自身的輸出電流、輸出相角以及逆變電壓采樣值,并依據(jù)所述輸出電流、所述輸出相角確定自身所對應(yīng)的第一電流參數(shù);
5、通過數(shù)據(jù)總線獲取其余各所述儲能變流器所對應(yīng)的第二電流參數(shù);
6、依據(jù)所述第一電流參數(shù)和所述第二電流參數(shù)確定均流補償量;其中,所述第一電流參數(shù)、第二電流參數(shù)均包括儲能變流器輸出電流的有功分量與無功分量;
7、依據(jù)所述輸出相角、所述逆變電壓采樣值與所述均流補償量確定自身的電流內(nèi)環(huán)參考值;
8、依據(jù)所述電流內(nèi)環(huán)參考值與所述逆變電壓采樣值確定驅(qū)動信號,以驅(qū)動所述儲能變流器執(zhí)行均流控制。
9、優(yōu)選地,當(dāng)所述第一電流參數(shù)包括第一有功分量、第一無功分量;當(dāng)所述第二電流參數(shù)包括第二有功分量、第二無功分量時,所述依據(jù)所述第一電流參數(shù)和所述第二電流參數(shù)確定均流補償量的步驟包括:
10、依據(jù)所述第一有功分量與各所述第二有功分量確定自身所對應(yīng)的有功分量偏差;依據(jù)所述第一無功分量與各所述第二無功分量確定自身所對應(yīng)的無功分量偏差;
11、依據(jù)所述有功分量偏差與所述無功分量偏差確定均流補償量。
12、優(yōu)選地,以第k個儲能變流器為例,所述均流補償量的計算式滿足:
13、
14、其中,gs(s)為均流環(huán)比例積分控制器所對應(yīng)的傳遞函數(shù),kp_s為均流環(huán)比例積分控制器所對應(yīng)的比例系數(shù),ki_s為均流環(huán)比例積分控制器所對應(yīng)的積分系數(shù),為有功均流補償量,為無功均流補償量,θ為輸出相角,ishare為均流補償量,ioutdk為第k個儲能變流器所對應(yīng)的輸出電流ioutk的有功分量,即第一有功分量;ioutqk為第k個儲能變流器所對應(yīng)的輸出電流ioutk的無功分量,即第一無功分量;ioutd_avg為系統(tǒng)有功分量均值;ioutq_avg為系統(tǒng)無功分量均值。
15、優(yōu)選地,以第k個儲能變流器為例,所述第一有功分量與所述第一無功分量的計算公式滿足:
16、
17、其中,ioutdk為第k個儲能變流器所對應(yīng)的輸出電流ioutk的有功分量,即第一有功分量;ioutqk為第k個儲能變流器所對應(yīng)的輸出電流ioutk的無功分量,即第一無功分量;e-j為-90°的移相算子;θ為輸出相角。
18、優(yōu)選地,所述依據(jù)所述第一有功分量與各所述第二有功分量確定自身所對應(yīng)的有功分量偏差;依據(jù)所述第一有功分量與各所述第二有功分量確定自身所對應(yīng)的無功分量偏差的步驟包括:
19、依據(jù)所述第一有功分量與各所述第二有功分量確定所述儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)的系統(tǒng)有功分量;
20、依據(jù)所述第一無功分量與各所述第二無功分量確定所述儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)的系統(tǒng)無功分量;
21、依據(jù)所述儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)中所述儲能變流器的個數(shù)、所述系統(tǒng)有功分量與所述系統(tǒng)無功分量,分別確定系統(tǒng)有功分量均值與系統(tǒng)無功分量均值;
22、依據(jù)所述系統(tǒng)有功分量均值與所述第一有功分量確定自身所對應(yīng)的有功分量偏差;
23、依據(jù)所述系統(tǒng)無功分量均值與所述第一無功分量確定自身所對應(yīng)的無功分量偏差。
24、優(yōu)選地,所述系統(tǒng)有功分量均值與所述系統(tǒng)無功分量均值的計算式分別滿足:
25、
26、其中,ioutd_avg為系統(tǒng)有功分量均值;ioutq_avg為系統(tǒng)無功分量均值;n為儲能變流器總數(shù);ioutdk為第k個儲能變流器所對應(yīng)的輸出電流ioutk的有功分量;ioutqk為第k個儲能變流器所對應(yīng)的輸出電流ioutk的無功分量。
27、優(yōu)選地,所述依據(jù)所述輸出相角、所述逆變電壓采樣值與所述均流補償量確定自身的電流內(nèi)環(huán)參考值的步驟包括:
28、獲取自身的逆變電壓幅值;
29、利用所述逆變電壓幅值與所述輸出相角確定電壓外環(huán)參考值;
30、依據(jù)所述電壓外環(huán)參考值與所述逆變電壓采樣值確定初始電流內(nèi)環(huán)參考值;
31、依據(jù)所述均流補償量與所述初始電流內(nèi)環(huán)參考值確定電流內(nèi)環(huán)參考值。
32、優(yōu)選地,所述依據(jù)所述電流內(nèi)環(huán)參考值與逆變電壓采樣值確定驅(qū)動信號的步驟包括:
33、依據(jù)電流內(nèi)環(huán)參考值確定初始調(diào)制參考信號;
34、依據(jù)所述逆變電壓采樣值與所述電流內(nèi)環(huán)參考值確定調(diào)制參考信號;
35、依據(jù)預(yù)設(shè)載波信號與所述調(diào)制參考信號確定驅(qū)動信號。
36、優(yōu)選地,所述調(diào)制參考信號的表達式滿足:
37、
38、其中,vmod_ref為調(diào)制參考信號;gi(s)為電流內(nèi)環(huán)控制器所對應(yīng)的傳遞函數(shù);gv(s)為電壓外環(huán)控制器所對應(yīng)的傳遞函數(shù);vinv為逆變電壓采樣值;為電壓外環(huán)參考值;為電流內(nèi)環(huán)參考值;iinu為電感電流采樣值;ishare為均流補償量。
39、第二方面,本發(fā)明還提供一種均流控制裝置,應(yīng)用于由多個儲能變流器構(gòu)成的儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)中任一儲能變流器,包括:
40、第一電流參數(shù)獲取模塊,用于獲取自身的輸出電流、輸出相角以及逆變電壓采樣值,并依據(jù)所述輸出電流、所述輸出相角確定自身所對應(yīng)的第一電流參數(shù);
41、第二電流參數(shù)獲取模塊,用于獲取其余各所述儲能變流器所對應(yīng)的第二電流參數(shù);
42、均流補償量確定模塊,用于依據(jù)所述第一電流參數(shù)和所述第二電流參數(shù)確定均流補償量;其中,所述第一電流參數(shù)、第二電流參數(shù)均包括儲能變流器輸出電流的有功分量與無功分量;
43、電流內(nèi)環(huán)參考值確定模塊,用于依據(jù)所述輸出相角、所述逆變電壓采樣值與所述均流補償量確定自身的電流內(nèi)環(huán)參考值;
44、驅(qū)動信號確定模塊,用于依據(jù)所述電流內(nèi)環(huán)參考值與所述逆變電壓采樣值確定驅(qū)動信號,以驅(qū)動所述儲能變流器執(zhí)行均流控制。
45、第三方面,本發(fā)明還提供一種存儲介質(zhì),其上存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述第一方面中任一項所述的均流控制方法。
46、本發(fā)明實施例的有益效果包括,例如:
47、一種均流控制方法、裝置及存儲介質(zhì),其中,均流控制方法應(yīng)用于由多個儲能變流器構(gòu)成的儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)中任一儲能變流器,各所述儲能變流器間通過數(shù)據(jù)總線連接。該均流控制方法包括以下步驟:獲取自身的輸出電流、輸出相角以及逆變電壓采樣值,并依據(jù)輸出電流、輸出相角確定自身所對應(yīng)的第一電流參數(shù)。獲取其余各儲能變流器所對應(yīng)的第二電流參數(shù)。然后依據(jù)第一電流參數(shù)和第二電流參數(shù)確定均流補償量。依據(jù)輸出相角、逆變電壓采樣值與均流補償量確定自身的電流內(nèi)環(huán)參考值。依據(jù)電流內(nèi)環(huán)參考值與逆變電壓采樣值確定驅(qū)動信號,以驅(qū)動儲能變流器執(zhí)行均流控制。本發(fā)明在不變動系統(tǒng)硬件成本的基礎(chǔ)上,避免從機的動態(tài)均流響應(yīng)速度受數(shù)據(jù)總線通訊速率的限制,提高儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)的動態(tài)性能。