[发明专利]一种单点型多端口电力集能器及其控制方法

权利要求书

1.一种单点型多端口电力集能器，其特征在于，包括：高压直流母线、两个电压源型换流器、双向DC/DC变换器、boost变换器和buck变换器；

所述两个电压源型换流器的直流侧与所述高压直流母线并联，所述两个电压源型换流器的交流侧与电网或交流负荷连接；

所述双向DC/DC变换器、boost变换器和buck变换器的高压侧与所述高压直流母线并联；

所述双向DC/DC变换器的低压侧与储能系统连接，所述boost变换器的低压侧与光伏系统连接，所述buck变换器的低压侧与直流负荷连接。

2.一种如权利要求1所述电力集能器的控制方法，其特征在于，包括：

当两个电压源型换流器中一个电压源型换流器连接电网、一个电压源型换流器连接交流负荷时，基于高压直流母线的电压控制连接电网的电压源型换流器中开关管的开或断，基于高压直流母线的有功功率指令值控制连接交流负荷的电压源型换流器中开关管的开或断，以及根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的有功功率指令值控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，基于光伏系统的输出功率控制boost变换器中开关管的开或断，基于直流负荷的电压控制buck变换器中开关管的开或断；

当两个电压源型换流器均电压源型换流器连接电网时，基于高压直流母线的电压控制连接电网的电压源型换流器中开关管的开或断，以及根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的有功功率指令值控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，基于光伏系统的输出功率控制boost变换器中开关管的开或断，基于直流负荷的电压控制buck变换器中开关管的开或断；

当两个电压源型换流器均连接交流负荷时，基于高压直流母线的有功功率指令值控制连接交流负荷的电压源型换流器中开关管的开或断，以及根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的电压控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，基于光伏系统的输出功率控制boost变换器中开关管的开或断，基于直流负荷的电压控制buck变换器中开关管的开或断。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于高压直流母线的电压控制连接电网的电压源型换流器中开关管的开或断，包括：

将高压直流母线的电压与电压指令值的差值作为第一PI控制器的输入量；

将第一PI控制器的输出量、连接电网的电压源型换流器交流侧电容电压和电感电流作为虚拟同步机控制算法的输入量，获得虚拟同步机控制算法输出的第一电压幅值和第一相角；

基于第一电压幅值E₁和第一相角θ₁，按下式确定第一三相电压参考信号：

式中，E_a,1为第一a相电压参考信号，E_b,1为第一b相电压参考信号，E_c,1为第一c相电压参考信号；

将第一三相电压参考信号作为第一PWM调制器的输入量，并利用第一PWM调制器输出的调制信号控制连接电网的电压源型换流器中开关管的开或断。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于高压直流母线的有功功率指令值控制连接交流负荷的电压源型换流器中开关管的开或断，包括：

将高压直流母线的有功功率指令值、连接交流负荷的电压源型换流器交流侧电容电压和电感电流作为虚拟同步机控制算法的输入量，获得虚拟同步机控制算法输出的第三电压幅值和第三相角；

基于第三电压幅值E₃和第三相角θ₃，按下式确定第三三相电压参考信号：

式中，E_a,3为第三a相电压参考信号，E_b,3为第三b相电压参考信号，E_c,3为第三c相电压参考信号；

将第三三相电压参考信号作为第三PWM调制器的输入量，并利用第三PWM调制器输出的调制信号控制连接交流负荷的电压源型换流器中开关管的开或断。