一种基于三次谐波注入的统一功率均衡控制方法以及装置

本公开涉及级联型pcs控制领域，具体而言，涉及一种基于三次谐波注入的统一功率均衡控制方法以及装置。

背景技术：

1、级联型pcs具有功率单元模块化、直流侧储能单元分布式配置、交流侧可直接连接中高压电网等特点，适用于大容量集中式储能应用领域。其首要控制目标是完成级联型pcs充/放电功率控制，保证电池系统与交流电网功率传递稳定高效；同时，根据拓扑结构的特殊性，需要考虑soc均衡控制和容错控制。

2、现有技术中，级联型pcs控制分为内层控制和外层控制，且在采用零序电压注入法过程中零序电压注入范围存在限制，无一种可以实现统一功率均衡控制的控制方法。

3、因此，需要一种或多种方法解决上述问题。

4、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本公开的目的在于提供一种基于三次谐波注入的统一功率均衡控制方法以及装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

2、根据本公开的一个方面，提供一种基于三次谐波注入的统一功率均衡控制方法，包括：

3、基于级联储能变流器的电网电压不平衡下预设充/放电功率控制方法，生成所述级联储能变流器的充/放电功率控制调制波；

4、基于级联储能变流器预设的soc均衡及容错控制方法，分别生成所述级联储能变流器的soc均衡与容错控制调制波；

5、分别计算零序电压注入范围及注入三次谐波后的零序电压范围，生成基于三次谐波注入的零序电压约束条件；

6、基于所述充/放电功率控制调制波、soc均衡与容错控制调制波、基于三次谐波注入的零序电压约束条件建立基于三次谐波注入的统一功率均衡控制方法，完成对所述级联储能变流器的功率均衡控制。

7、在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

8、对级联储能变流器pcs的分层控制结构进行分析，建立外层充/放电功率控制，内层soc均衡和容错控制的控制方法。

9、在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

10、基于级联储能变流器pcs的电网电压不平衡下预设充/放电功率控制方法，计算所述级联储能变流器的功率控制零序电压有效值和相位，生成所述级联储能变流器的充/放电功率控制调制波。

11、在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

12、基于级联储能变流器的电网电压不平衡下预设的soc均衡方法，计算所述级联储能变流器的相间soc均衡控制零序电压有效值和相位。

13、在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

14、对注入零序电压后的级联储能变流器的逆变侧输出电压进行分析，生成所述级联储能变流器在最大零序电压注入时所述相间soc均衡控制零序电压约束条件。

15、在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

16、基于级联储能变流器的电网电压不平衡下预设的soc均衡方法，计算所述级联储能变流器的相内soc均衡控制各单元叠加电压分量。

17、在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

18、基于级联储能变流器的电网电压不平衡下预设的容错控制方法，计算基于偏移中性点法的所述级联储能变流器的相内容错控制零序电压的幅值与相位。

19、在本公开的一个方面，提供一种基于三次谐波注入的统一功率均衡控制装置，包括：

20、外层控制模块，用于基于级联储能变流器的电网电压不平衡下预设充/放电功率控制方法，生成所述级联储能变流器的充/放电功率控制调制波；

21、内层控制模块，用于基于级联储能变流器预设的soc均衡及容错控制方法，分别生成所述级联储能变流器的soc均衡与容错控制调制波；

22、零序电压计算模块，用于分别计算零序电压注入范围及注入三次谐波后的零序电压范围，生成基于三次谐波注入的零序电压约束条件；

23、功率均衡控制模块，用于基于所述充/放电功率控制调制波、soc均衡与容错控制调制波、基于三次谐波注入的零序电压约束条件建立基于三次谐波注入的统一功率均衡控制方法，完成对所述级联储能变流器的功率均衡控制。

24、本公开的示例性实施例中的一种基于三次谐波注入的统一功率均衡控制方法，基于级联pcs的电网电压不平衡下预设充/放电功率控制方法，生成级联pcs的充/放电功率控制调制波；基于级联pcs预设的soc均衡及容错控制方法，分别生成级联pcs的soc均衡与容错控制调制波；计算零序电压注入范围及注入三次谐波后的零序电压范围，生成零序电压约束条件；基于充/放电功率控制调制波、soc均衡与容错控制调制波、基于三次谐波注入的零序电压约束条件建立基于三次谐波注入的统一功率均衡控制方法，完成对级联pcs的功率均衡控制。本公开通过级联型pcs的功率控制、soc均衡控制和容错控制策略实现了基于三次谐波注入的统一功率均衡控制。

25、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

技术特征：

1.一种基于三次谐波注入的统一功率均衡控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种基于三次谐波注入的统一功率均衡控制装置，其特征在于，所述装置包括：

技术总结本公开是关于一种基于三次谐波注入的统一功率均衡控制方法以及装置。其中，该方法包括：基于级联PCS的电网电压不平衡下预设充/放电功率控制方法，生成级联PCS的充/放电功率控制调制波；基于级联PCS的预设的SOC均衡及容错控制方法，分别生成级联PCS的SOC均衡与容错控制调制波；计算零序电压注入范围及注入三次谐波后的零序电压范围，生成零序电压约束条件；基于充/放电功率控制调制波、SOC均衡与容错控制调制波、基于三次谐波注入的零序电压约束条件建立基于三次谐波注入的统一功率均衡控制方法，完成对级联PCS的功率均衡控制。本公开通过级联型PCS的功率控制、SOC均衡控制和容错控制策略实现了基于三次谐波注入的统一功率均衡控制。技术研发人员：章小卫,周京华,张贵辰,徐爽,景柳铭,张海峰受保护的技术使用者：北方工业大学技术研发日：技术公布日：2024/10/10