申请/专利权人：国网江苏省电力有限公司南通供电分公司

申请日：2023-04-03

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN116191516B

主分类号：H02J3/32

分类号：H02J3/32;H02J7/00;H02J7/34

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.15#授权;2023.06.16#实质审查的生效;2023.05.30#公开

摘要：本发明公开了一种基于蜂巢状有源配电网多端口能量枢纽多变流器直流电压功率下垂控制方法，步骤a：每个多端口能量枢纽内部有三个DCAC变流器，采用主并网端口变流器的控制策略及从并网端口变流器的控制策略；步骤b：每个多端口能量枢纽内部有若干并联DCDC变换器，采用储能系统DCDC变换器的控制策略并根据储能系统SOC值设计对应的运行区域；步骤c：根据多端口能量枢纽内部储能系统运行区域改变VSC以及DCDC变换器控制策略的参数。本发明对于含储能系统的多端口能量枢纽，设计其内部的DCDC以及DCAC变流器控制策略，实现对多端口能量枢纽内储能系统SOC的能量管理以及各功率调节。

主权项：1.一种基于蜂巢状有源配电网多端口能量枢纽多变流器直流电压功率下垂控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a：每个多端口能量枢纽内部有三个DCAC变流器，设计VSC的控制策略及从并网端口变流器的控制策略；步骤b：每个多端口能量枢纽内部有若干并联DCDC变换器，设计储能系统DCDC变换器的控制策略并根据储能系统SOC值设计对应的运行区域；步骤c：根据多端口能量枢纽内部储能系统运行区域改变VSC以及DCDC变换器控制策略的参数；步骤a的实现过程如下：并网端口变流器采集公共耦合点并网点电压通过锁相环得到相位角θ，通过park变换得到输出点电压udq和输出电流idq同时计算得到交换功率P和Q；主并网端口变流器采用PU下垂控制外环，其表达式如式1所示：Udcref＝UN+k1P-Pref1下垂控制外环生成的电压参考值通过电压外环生成电流内环参考值idref，iqref；电流内环通过解耦和电网电压前馈生成VSC输出电压参考值，通过park变换生成SPWM脉冲信号驱动并网端口变流器IGBT；从并网端口变流器采用PQ控制外环或者定交流电压控制实现能量互济以及蜂巢单元故障下的区域恢复供电功能；定交流电压控制策略PCC电压的幅值E*和频率ω*给定，用以park变换的相位角由ω*的积分值生成；步骤b的实现过程如下：储能系统控制器采集蓄电池组端电压ub和输出电流il计算输出功率Pess，通过如式1所示的下垂控制外环生成电压参考值通过电压外环和电感电流内环生成占空比信号D，与锯齿波比较后生成脉冲信号驱动双向buck-boost的IGBT；储能系统的SOC值如式2所示进行计算： 其中，Cb为蓄电池组容量，ub为蓄电池组输出端电压；所计算出的Si为储能系统每个蓄电磁组的SOC值，当储能系统含有多套并联蓄电池组以及DCDC变换器，其等效SOC值计算公式为式3所示： PU下垂控制外环表达式如式4所示： 其中i为储能系统中并联第i个蓄电池，n为总蓄电池组数，kip和kii为第i个控制系统PI调节项；对于含储能系统的多端口能量枢纽，针对其内部储能系统的SOC值，对其分区并进行相应的输入输出功率限制，限制功率区的计算公式为式5，分别对应两个功率限制区： 其中，t为最小工作响应时间，Pl为功率交换约束值；储能系统运行全区间的运行充放电功率约束关系如下： 步骤c的实现过程如下：对于主并网端口变流器，其外环控制k1取值为： 对于储能系统，其外环控制k2取值为： 其中ΔUdcmax为电压偏离最大值，为额定直流电压的5％，PN为变流器输出额定功率；当VSC不发无功功率时，额定视在功率SN＝PN。

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权利要求：

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