[发明专利]一种储能系统的控制方法和装置

权利要求书

1.一种储能系统的控制方法，其特征在于，储能系统包括连接在三相电网和储能电池之间的三条功率变换链路，每条功率变换链路包括：多个功率变换单元，每个功率变换单元的交流端口相互串联，每个功率变换单元的直流端口彼此独立，并分别连接各自的储能电池；所述方法包括：

根据虚拟同步发电机技术计算所述储能系统的输出电压参考值和电网电压相位角；

对所述输出电压参考值进行坐标变换处理，得到两相同步旋转坐标系下的电压分量；

将所述两相同步旋转坐标系下的电压分量作为电压电流双环控制的输入电压，并经过电压电流双环控制，得到所述储能系统的三相电压参考值；

按照每条功率变换链路的功率变换单元的数量均分所述三相电压参考值，将均分后的每份三相电压参考值与储能电池由电池均衡控制得到的电压分量叠加，得到每个功率变换单元的电压参考信号。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据虚拟同步发电机技术计算所述储能系统的输出电压参考值和电网电压相位角，包括：

利用所述储能系统设定的有功功率和所述储能系统的电网基准角频率计算输入转矩；

将所述储能系统的电网基准角频率与输出电压角频率的差值乘以虚拟同步发电机的阻尼因子后所得到的值与所述输入转矩相加，相加后再与虚拟同步发电机的电磁转矩相减，将所得到的差值经过惯性积分处理后得到所述储能系统的输出电压角频率，将所述输出电压角频率经过积分处理后得到所述储能系统的电网电压相位角；

基于所述虚拟同步发电机的感应电动势方程、输出有功无功方程和电磁转矩方程，并根据所述储能系统的电流采样值和计算得到的所述输出电压角频率、电网电压相位角，计算得到所述储能系统的输出电压参考值；其中，所述虚拟同步发电机的互感系数与励磁电流的乘积值通过对所述储能系统设定的无功功率与由输出有功无功方程得到的输出无功值的差进行积分处理得到。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述储能系统的电网电压相位角与积分处理后得到的所述储能系统的输出电网电压相位角做差，得到相位差值；

将所述相位差值经过PI控制器处理后得到所述储能系统的输出电压角频率的补偿量；

将所述输出电压角频率的补偿量与积分处理后的得到的所述储能系统的输出电压角频率叠加，将叠加后的值经过积分处理，得到相位同步控制的电网电压相位角。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

将从所述储能系统的并网开关电网侧采样得到的电压幅值与所述储能系统的输出电压幅值做差，得到幅度差值；

将所述幅度差值乘以电压无功下垂系数后与所述储能系统设定的无功功率值叠加，将叠加后的值与由输出有功无功方程得到的输出无功值的差进行积分处理，得到所述虚拟同步发电机的互感系数与励磁电流的乘积值，实现所述储能系统的输出电压与电压幅值的同步控制。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述对所述输出电压参考值进行坐标变换处理，包括：

对所述输出电压参考值的第一个电压信号做广义积分处理，得到与所述输出电压参考值的第一个电压信号的相位相垂直的电压值，将所述输出电压参考值的第一个电压信号和积分得到的与该第一个电压信号相位相垂直的电压作为两相静止坐标系中的电压分量；

将所述两相静止坐标系中的电压分量进行坐标转换，转换为两相同步旋转坐标系下的电压分量。