[发明专利]弱电网条件下电池储能系统集群控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种弱电网条件下电池储能系统集群控制装置，其特征在于，包括：

多功能电力表模块，用于输出UAct、Fact、Pact及QAct信号,UAct表示高压并网点PoC处实时测量的电压，Fact表示高压并网点PoC处实时测量的频率，Pact表示高压并网点PoC处实时测量的有功功率，QAct信号表示高压并网点PoC处实时测量的无功功率；

工厂层控制算法模块，用于接收所述多功能电力表模块输出的信号，并根据接收的信号和Pref、Qref和Fref计算并输出Pext及Qext信号，Pext信号是经工厂层控制算法模块计算后输出的系统有功功率控制设定值，Qext信号是经工厂层控制算法模块计算后输出的系统无功功率控制设定值，Pref表示高压并网点PoC处有功功率控制的设定值，Qref表示高压并网点PoC处无功功率控制的设定值，Fref表示频率参考设定值；

所述工厂层控制算法模块由有功功率算法子模块和无功功率控制算法子模块组成，所述工厂层控制算法模块中的有功功率算法子模块将得到的Fref及Fact信号进行作差，并对作差后的信号进行频率下垂特性控制，所述有功功率算法子模块将得到的频率下垂特性控制后的信号加上Pref信号减去滤波后的Pact信号，得到一个新的信号，把得到的一个新的信号依次经过频率偏差限幅、有功功率比例积分控制器、有功功率设定值限辐和有功功率控制一阶滞后，得到Pext信号；所述工厂层控制算法模块中的无功功率控制算法子模块把得到的QAct信号进行滤波，并把Qref信号与滤波后的信号作差，得到一个新的信号，得到的新的信号经过无功功率偏差死区特性控制、无功功率比例积分控制器、无功功率设定值限辐及无功功率控制超前滞后，得到需要输出的Qext信号；

变流器PCS功率分配模块，用于接收所述工厂层控制算法模块的Pext及Qext信号，并根据各独立电池储能系统的容量剩余值SoC，分配PCS_Pset和PCS_Qset信号，PCS_Pset表示储能变流器PCS的有功功率设定值，PCS_Qset 表示储能变流器PCS的无功功率设定值；

PCS虚拟同步控制算法模块，用于接收所述变流器PCS功率分配模块输出的PCS_Pset和PCS_Qset信号，并根据接收的信号输出PCS_Vsup信号和PCS_Fsup信号，PCS_Vsup信号表示储能变流器PCS的附加电压设定值，PCS_Fsup信号表示储能变流器PCS的附加频率设定值；

所述PCS虚拟同步控制算法模块由有功功率控制算法子模块和无功功率控制算法子模块组成，所述PCS虚拟同步控制算法模块中的有功功率控制算法子模块把接收的PCS_Delta_F信号经过PCS虚拟调速器阻尼控制得到信号一，有功功率控制算法子模块把接收到PCS_Delta_F信号经过PCS虚拟调速器下垂特性控制得到信号二，把PCS_Pset信号与信号二作差，并把作差后的信号经过PCS虚拟调速器和PCS有功功率偏差限辐，得到信号三，有功功率控制算法子模块把PCS_Pact信号经过滤波得到信号四，信号三减去信号一和信号四得到信号五，信号五经过PCS虚拟同步有功功率比例积分控制和PCS附加频率设定值限辐得到PCS_Fsup信号，所述PCS虚拟同步控制算法模块中的无功功率控制算法子模块把接收的PCS_Qset信号与滤波后的PCS_QAct信号作差，将作差后的信号经过PCS虚拟同步无功功率比例积分控制和PCS附加电压设定值限辐得到PCS_Vsup信号。

Profinet通信模块；用于接收所述PCS虚拟同步控制算法模块输出的信号，并把PCS_Delta_F、PCS_Pact及PCS_QAct信号反馈到PCS虚拟同步控制算法模块中，PCS_Delta_F信号表示储能变流器PCS的输出频率实际值与设定频率值的偏差，PCS_Pact信号表示储能变流器PCS的输出有功功率实际值，PCS_QAct信号表示储能变流器PCS的输出无功功率实际值。

2.根据权利要求1所述的一种弱电网条件下电池储能系统集群控制装置，其特征在于：所述PCS虚拟同步控制算法模块的数量是200个，变流器PCS功率分配模块把输出的PCS_Pset和PCS_Qset信号输入相应的PCS虚拟同步控制算法模块中。