储能系统及储能系统的有源阻尼控制方法与流程

本申请涉及电力电子，特别是涉及一种储能系统及储能系统的有源阻尼控制方法。

背景技术：

1、在大容量储能系统中，随着储能变流器并联台数的增加，容易出现并联谐振问题，即，储能变流器与交流电网之间出现谐振，影响进网电能质量。

2、目前，通常在储能变流器与交流电网间引入lcl（电感–电容–电感）滤波组件，以实现对于储能变流器与交流电网之间的谐振的抑制，然而，lcl滤波组件对高频谐波的抑制能力较强，对低频谐波抑制能力较弱，在存在多台储能变流器并联的储能系统中，当谐振频率处于低频状态下，各储能变流器和交流电网之间仍然会发生严重的谐振。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够有效抑制多个储能变流器和交流电网之间的谐振的储能系统及储能系统的有源阻尼控制方法。

2、第一方面，本申请提供了一种储能系统，储能系统包括储能变流器、滤波组件、阻抗重塑装置和调制组件；

3、其中，滤波组件的输入端与储能变流器连接，用于对储能变流器的功率电流进行滤波；

4、阻抗重塑装置的输入端与滤波组件的输出端连接，用于对滤波组件的输出信号进行阻抗重塑；

5、调制组件的输入端与阻抗重塑装置的输出端连接，调制组件用于对阻抗重塑装置输出的电流进行派克变换得到补偿电流，并根据补偿电流和功率电流输出调制信号至储能变流器，以抑制储能系统谐振。

6、在其中一个实施例中，滤波组件和阻抗重塑装置基于以下传递函数对滤波组件输入的功率电流进行处理：

7、；

8、其中，gn（s）为滤波组件的传递函数；gbr（s）为阻抗重塑装置的传递函数；rv为阻尼系数。

9、在其中一个实施例中，滤波组件的传递函数为：

10、；

11、其中，s为拉普拉斯变换因子。

12、在其中一个实施例中，阻抗重塑装置的传递函数为：

13、；

14、其中，s为拉普拉斯变换因子；ξn为阻尼因数；ωn为阻抗重塑装置的带通频率。

15、在其中一个实施例中，调制组件包括数字信号处理器和pi调节器；

16、数字信号处理器的输入端与阻抗重塑装置的输出端连接，用于对阻抗重塑装置输出的电流进行派克变换，以得到有功补偿电流和无功补偿电流；

17、pi调节器的输入端分别连接储能变流器和数字信号处理器的输出端，用于根据有功补偿电流补偿功率电流中的有功分量，并根据无功补偿电流补偿功率电流中的无功分量，以生成调制信号。

18、在其中一个实施例中，系统还包括：

19、采样处理电路，采样处理电路的输入端连接储能变流器，采样处理电路的输出端连接滤波组件，采样处理电路用于：

20、采集储能变流器的三相电压和三相电流；

21、对三相电压进行派克变换，得到参考相角；

22、基于参考相角对三相电流进行派克变换，得到功率电流。

23、在其中一个实施例中，滤波组件包括多个级联的陷波器。

24、第二方面，本申请还提供了一种储能系统的有源阻尼控制方法，方法包括：

25、获取储能系统中的储能变流器的功率电流；

26、对功率电流进行滤波，并对滤波处理后的信号进行阻抗重塑；

27、对阻抗重塑后得到的电流进行派克变换，得到补偿电流；

28、根据补偿电流和功率电流输出调制信号至储能变流器，以抑制储能系统谐振。

29、在其中一个实施例中，对功率电流进行滤波，并对滤波处理后的信号进行阻抗重塑：

30、基于以下传递函数对功率电流进行滤波和阻抗重塑：

31、；

32、其中，gn（s）为用于对功率电流进行滤波的传递函数；gbr（s）为用于对滤波处理后的信号进行阻抗重塑的传递函数；rv为阻尼系数。

33、在其中一个实施例中，gn（s）为：

34、；

35、其中，s为拉普拉斯变换因子；

36、gbr（s）为：

37、；

38、其中，s为拉普拉斯变换因子；ξn为阻尼因数；ωn为带通频率。

39、上述储能系统及储能系统的有源阻尼控制方法，储能系统包括储能变流器、滤波组件、阻抗重塑装置和调制组件，其中，滤波组件、阻抗重塑装置和调制组件依次连接，滤波组件的输入端与储能变流器连接，滤波组件用于对储能变流器的功率电流进行滤波，阻抗重塑装置用于对滤波组件的输出信号进行阻抗重塑，调制组件用于对阻抗重塑装置输出的电流进行派克变换得到补偿电流，并根据补偿电流和功率电流输出调制信号至储能变流器，以抑制储能系统谐振；本申请通过采用滤波组件滤除功率电流的基频分量，并采用阻抗重塑器对滤波组件的输出信号进行阻抗重塑，调制组件根据经派克变换后的补偿电流和功率电流输出调制信号至储能变流器，以增加储能变流器的阻尼，减弱其负阻效应，进而改善储能变流器的阻抗特性，实现对于储能变流器和交流电网之间的谐振的抑制。

技术特征：

1.一种储能系统，其特征在于，所述储能系统包括储能变流器、滤波组件、阻抗重塑装置和调制组件；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述滤波组件和所述阻抗重塑装置基于以下传递函数对所述滤波组件输入的功率电流进行处理：

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述滤波组件的传递函数为：

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述阻抗重塑装置的传递函数为：

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调制组件包括数字信号处理器和pi调节器；

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述滤波组件包括多个级联的陷波器。

8.一种储能系统的有源阻尼控制方法，其特征在于，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所述功率电流进行滤波，并对滤波处理后的信号进行阻抗重塑：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述gn（s）为：

技术总结本申请涉及一种储能系统及储能系统的有源阻尼控制方法；储能系统包括储能变流器、滤波组件、阻抗重塑装置和调制组件，其中，滤波组件、阻抗重塑装置和调制组件依次连接，滤波组件的输入端与储能变流器连接，滤波组件用于对储能变流器的功率电流进行滤波，阻抗重塑装置用于对滤波组件的输出信号进行阻抗重塑，调制组件用于对阻抗重塑装置输出的电流进行派克变换得到补偿电流，并根据补偿电流和功率电流输出调制信号至储能变流器，以抑制储能系统谐振；通过采用滤波组件滤除功率电流的基频分量，并采用阻抗重塑器对滤波组件的输出信号进行阻抗重塑，以增加储能变流器的阻尼，减弱其负阻效应，进而改善储能变流器的阻抗特性，抑制储能系统谐振。技术研发人员：汪志强,唐可鉴,郑晓东,汪林威,林祺华,杨奕,刘富銘,赵博受保护的技术使用者：南方电网调峰调频（佛山）储能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29