[发明专利]储能控制方法及储能变流器

说明书

技术领域

本发明涉及储能控制系统，更具体地说，涉及一种广泛应用于微电网、储能电站以及智能负载等的储能控制方法及储能变流器。

背景技术

随着能源消耗日益增长，世界各国对节能减排越来越重视，各种新能源得以快速发展。而储能已经渐渐成为电力生产的重要环节之一，电力系统中引入储能环节后，可以有效地实现需求侧管理，消除昼夜间峰谷差，平滑负荷，不仅可以更有效地利用电力设备，降低供电成本，还可以促进可再生能源的应用，也可作为提高系统运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动的一种手段。

电力系统中一些传统的电池充电变流器主要是采用电压控制方法。如图1所示，是传统的充电变流器结构示意图。电网电压经过变流器给电池充电，但是充电功率不恒定，无法对变流器能量大小进行精确控制。如图2所示，在进行控制时，上述变流器将设定电压与实际输入电压之差进行PI调节，并据此进行输出控制。

随着新能源和微网的发展，对于能量的应用要求越来越高。单纯电压控制虽然可以提供用户对电能的基本应用，但对于电网而言，变流器的功率是波动的，这不利于电网的稳定和能量的合理利用。此外，由于变流器输入或输出的功率不是恒定的，因此无法根据电网需要调节功率，存储的能量无法得到有效利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述储能变流器无法根据电网用电负荷调节储能的问题，提供一种储能控制方法及储能变流器。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种储能控制方法，其通过储能变流器进行储能控制，所述储能变流器的输入端连接到电网、输出端连接到储能装置，包括以下步骤：

a、通过采样获取所述储能变流器的输入电压和输入电流；

b、根据采样获得的输入电压和输入电流计算输入电压有效值，并根据所述输入电压有效值以及预设的控制有功功率、无功功率计算控制电流的有功分量和无功分量；

c、根据采样的输入电流计算实际输入电流的有功分量和无功分量；

d、分别将控制电流的有功分量与实际输入电流的有功分量之差以及控制电流无功分量与实际输入电流的无功分量之差进行PI调节后作为控制信号控制对储能装置进行充电或放电。

在本发明所述的储能控制方法中，还包括：监测电网用电量，并在所述电网用电量小于指定阈值时分别调整预设的控制有功功率和无功功率为第一组值、在所述电网用电量大于或等于指定阈值时分别调整预设的控制有功功率和无功功率为第二组值，其中所述第一组值为正数，第二组值为负数。

在本发明所述的储能控制方法中，还包括设置控制有功功率和无功功率的步骤。

在本发明所述的储能控制方法中，所述储能变流器还包括IGBT电路，所述IGBT电路的输入端连接到电网、输出端连接到储能装置，所述步骤d中使用脉宽调制装置控制对储能装置进行充电或放电，所述脉宽调制装置的输入端接入控制信号、输出端连接IGBT电路的控制端。

在本发明所述的储能控制方法中，所述步骤c包括：

c1、对所述三相实际输入电流进行3/2变换获得两个输入电流；

c2、将所述两个输入电流进行坐标变换获得实际输入电流的有功分量和无功分量。

本发明还提供一种储能变流器，该储能变流器的输入端连接到电网、输出端连接储能装置，包括采样单元、第一计算单元、第二计算单元、PI调节器以及控制单元，其中：

所述采样单元，用于通过采样获取储能变流器的输入电压和输入电流；

所述第一计算单元，用于根据采样获取的输入电压和输入电流计算输入电压有效值，并根据所述输入电压有效值以及预设的控制有功功率、无功功率计算控制电流的有功分量和无功分量；

所述第二计算单元，用于根据采样获取的输入电流计算实际输入电流的有功分量和无功分量；

所述PI调节器，用于分别将控制电流的有功分量与实际输入电流的有功分量之差以及控制电流无功分量与实际输入电流的无功分量之差做PI调节；

所述控制单元，用于根据PI调节器的输出作为控制信号控制对储能装置进行充电或放电。

在本发明所述的储能变流器中，还包括检测单元，用于监测电网用电量，并在所述电网用电量小于指定阈值时分别调整预设的控制有功功率和无功功率为第一组值、在所述电网用电量大于或等于指定阈值时分别调整预设的控制有功功率和无功功率为第二组值，其中第一组值为正数，第二组值为负数。

在本发明所述的储能变流器中，还包括设置单元，用于设置控制有功功率和无功功率。