[发明专利]一种基于储能变流器的微电网功率波动平抑与电能质量治理的综合控制方法

权利要求书

1.一种基于储能变流器的微电网功率波动平抑与电能质量治理的综合控制方法，该方法应用于微电网系统中，该微电网系统包括分布式电源、储能变流器以及用户侧负载，储能变流器包括储能装置以及换流器，换流器的输出端连接微电网，用户侧负载连接到微电网，以由微电网供电，分布式电源配置在用户侧，

其特征在于：储能变流器具有微电网内功率波动平抑的主运行模式和微电网内电能质量治理的辅运行模式，该综合控制方法在微电网内部无冲击性、不平衡负荷时，使得储能变流器运行于主运行模式；当微电网内部有冲击性、不平衡负荷突然接入时，并且当微电网内部负载所需的功率小于分布式电源发电的总功率时，使得储能变流器切换至辅运行模式；并且当储能变流器运行于微电网内电能质量治理的辅运行模式时，根据储能变流器的剩余容量是否大于待补偿的电能质量功率的判断，控制储能变流器进行选择性电能质量治理。

2.根据权利要求1所述的综合控制方法，其特征在于：储能变流器的换流器包括一组输入/输出端与储能装置连接的DC/DC双向电路、直流稳压电路以及逆变器，储能变流器通过DC/DC双向电路对储能装置实现充放电控制，DC/DC双向电路的另一组输入/输出端连接直流母线，直流稳压电路并接在直流母线两端，用于储能变流器输出功率的解耦，逆变器的输入端与直流母线相连接，逆变器的输出端构成换流器的输出端，接入微电网。

3.根据权利要求1所述的综合控制方法，其特征在于：所述储能装置为储能电池，所述直流稳压电路由电容C构成，所述逆变器为三相全桥电路，所述储能变流器还包括连接在逆变器输出端和微电网之间的三相滤波电路，所述三相滤波电路包括由逆变器侧电感与滤波电容构成的LC型滤波器。

4.根据权利要求1所述的综合控制方法，其特征在于：在主运行模式中，储能变流器用于输入/输出有功功率从而对微电网内分布式发电进行削峰填谷并保持不间断供电；在辅运行模式中，储能变流器用于对微电网内的谐波、无功、三相不平衡等电能质量进行补偿。

5.根据权利要求1所述的综合控制方法，其特征在于：在储能变流器进行输出之前，计算微电网内分布式电源发电的总功率S₁，利用计算机读入微电网数据得到微电网内部负载所需的功率S₂，并且实时检测储能变流器剩余功率S₃，同时计算出储能变流器的储能装置充电至满容量状态时所需功率S'₃。

6.根据权利要求5所述的综合控制方法，其特征在于：

首先利用Clarke变换将微电网的电压电流变换到αβ两相静止坐标系中：

采用基于瞬时功率理论的功率计算方法，计算有功功率P_g和无功功率Q_g：可分别表示为：

用视在功率S₁来表征微电网内分布式电源发电的总功率：

S₁²＝P_g²+Q_g²。

7.根据权利要求5所述的综合控制方法，其特征在于：在微电网内部无冲击性、不平衡负荷时：当S₁S₂+S'₃时，微电网内部分布式电源为用户侧负载供电，并向储能变流器的储能装置充电，分布式电源发出的多余功率回馈电网；当S₂S₁S₂+S'₃时，微电网内部分布式电源为用户侧负载供电，分布式能源多余功率向储能变流器的储能装置充电；当S₁S₂时，微电网内部分布式电源与储能变流器的储能装置一起为微网内负载供电，储能变流器工作在平抑微电网功率波动模式下。