本申請涉及電力電子，特別是涉及一種儲能系統(tǒng)及儲能系統(tǒng)的有源阻尼控制方法。

背景技術(shù)：

1、在大容量儲能系統(tǒng)中，隨著儲能變流器并聯(lián)臺數(shù)的增加，容易出現(xiàn)并聯(lián)諧振問題，即，儲能變流器與交流電網(wǎng)之間出現(xiàn)諧振，影響進網(wǎng)電能質(zhì)量。

2、目前，通常在儲能變流器與交流電網(wǎng)間引入lcl（電感–電容–電感）濾波組件，以實現(xiàn)對于儲能變流器與交流電網(wǎng)之間的諧振的抑制，然而，lcl濾波組件對高頻諧波的抑制能力較強，對低頻諧波抑制能力較弱，在存在多臺儲能變流器并聯(lián)的儲能系統(tǒng)中，當諧振頻率處于低頻狀態(tài)下，各儲能變流器和交流電網(wǎng)之間仍然會發(fā)生嚴重的諧振。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種能夠有效抑制多個儲能變流器和交流電網(wǎng)之間的諧振的儲能系統(tǒng)及儲能系統(tǒng)的有源阻尼控制方法。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N儲能系統(tǒng)，儲能系統(tǒng)包括儲能變流器、濾波組件、阻抗重塑裝置和調(diào)制組件；

3、其中，濾波組件的輸入端與儲能變流器連接，用于對儲能變流器的功率電流進行濾波；

4、阻抗重塑裝置的輸入端與濾波組件的輸出端連接，用于對濾波組件的輸出信號進行阻抗重塑；

5、調(diào)制組件的輸入端與阻抗重塑裝置的輸出端連接，調(diào)制組件用于對阻抗重塑裝置輸出的電流進行派克變換得到補償電流，并根據(jù)補償電流和功率電流輸出調(diào)制信號至儲能變流器，以抑制儲能系統(tǒng)諧振。

6、在其中一個實施例中，濾波組件和阻抗重塑裝置基于以下傳遞函數(shù)對濾波組件輸入的功率電流進行處理：

7、；

8、其中，gn（s）為濾波組件的傳遞函數(shù)；gbr（s）為阻抗重塑裝置的傳遞函數(shù)；rv為阻尼系數(shù)。

9、在其中一個實施例中，濾波組件的傳遞函數(shù)為：

10、；

11、其中，s為拉普拉斯變換因子。

12、在其中一個實施例中，阻抗重塑裝置的傳遞函數(shù)為：

13、；

14、其中，s為拉普拉斯變換因子；ξn為阻尼因數(shù)；ωn為阻抗重塑裝置的帶通頻率。

15、在其中一個實施例中，調(diào)制組件包括數(shù)字信號處理器和pi調(diào)節(jié)器；

16、數(shù)字信號處理器的輸入端與阻抗重塑裝置的輸出端連接，用于對阻抗重塑裝置輸出的電流進行派克變換，以得到有功補償電流和無功補償電流；

17、pi調(diào)節(jié)器的輸入端分別連接儲能變流器和數(shù)字信號處理器的輸出端，用于根據(jù)有功補償電流補償功率電流中的有功分量，并根據(jù)無功補償電流補償功率電流中的無功分量，以生成調(diào)制信號。

18、在其中一個實施例中，系統(tǒng)還包括：

19、采樣處理電路，采樣處理電路的輸入端連接儲能變流器，采樣處理電路的輸出端連接濾波組件，采樣處理電路用于：

20、采集儲能變流器的三相電壓和三相電流；

21、對三相電壓進行派克變換，得到參考相角；

22、基于參考相角對三相電流進行派克變換，得到功率電流。

23、在其中一個實施例中，濾波組件包括多個級聯(lián)的陷波器。

24、第二方面，本申請還提供了一種儲能系統(tǒng)的有源阻尼控制方法，方法包括：

25、獲取儲能系統(tǒng)中的儲能變流器的功率電流；

26、對功率電流進行濾波，并對濾波處理后的信號進行阻抗重塑；

27、對阻抗重塑后得到的電流進行派克變換，得到補償電流；

28、根據(jù)補償電流和功率電流輸出調(diào)制信號至儲能變流器，以抑制儲能系統(tǒng)諧振。

29、在其中一個實施例中，對功率電流進行濾波，并對濾波處理后的信號進行阻抗重塑：

30、基于以下傳遞函數(shù)對功率電流進行濾波和阻抗重塑：

31、；

32、其中，gn（s）為用于對功率電流進行濾波的傳遞函數(shù)；gbr（s）為用于對濾波處理后的信號進行阻抗重塑的傳遞函數(shù)；rv為阻尼系數(shù)。

33、在其中一個實施例中，gn（s）為：

34、；

35、其中，s為拉普拉斯變換因子；

36、gbr（s）為：

37、；

38、其中，s為拉普拉斯變換因子；ξn為阻尼因數(shù)；ωn為帶通頻率。

39、上述儲能系統(tǒng)及儲能系統(tǒng)的有源阻尼控制方法，儲能系統(tǒng)包括儲能變流器、濾波組件、阻抗重塑裝置和調(diào)制組件，其中，濾波組件、阻抗重塑裝置和調(diào)制組件依次連接，濾波組件的輸入端與儲能變流器連接，濾波組件用于對儲能變流器的功率電流進行濾波，阻抗重塑裝置用于對濾波組件的輸出信號進行阻抗重塑，調(diào)制組件用于對阻抗重塑裝置輸出的電流進行派克變換得到補償電流，并根據(jù)補償電流和功率電流輸出調(diào)制信號至儲能變流器，以抑制儲能系統(tǒng)諧振；本申請通過采用濾波組件濾除功率電流的基頻分量，并采用阻抗重塑器對濾波組件的輸出信號進行阻抗重塑，調(diào)制組件根據(jù)經(jīng)派克變換后的補償電流和功率電流輸出調(diào)制信號至儲能變流器，以增加儲能變流器的阻尼，減弱其負阻效應(yīng)，進而改善儲能變流器的阻抗特性，實現(xiàn)對于儲能變流器和交流電網(wǎng)之間的諧振的抑制。

技術(shù)特征：

1.一種儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能系統(tǒng)包括儲能變流器、濾波組件、阻抗重塑裝置和調(diào)制組件；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波組件和所述阻抗重塑裝置基于以下傳遞函數(shù)對所述濾波組件輸入的功率電流進行處理：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波組件的傳遞函數(shù)為：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述阻抗重塑裝置的傳遞函數(shù)為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)制組件包括數(shù)字信號處理器和pi調(diào)節(jié)器；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波組件包括多個級聯(lián)的陷波器。

8.一種儲能系統(tǒng)的有源阻尼控制方法，其特征在于，所述方法包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述對所述功率電流進行濾波，并對濾波處理后的信號進行阻抗重塑：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述gn（s）為：

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種儲能系統(tǒng)及儲能系統(tǒng)的有源阻尼控制方法；儲能系統(tǒng)包括儲能變流器、濾波組件、阻抗重塑裝置和調(diào)制組件，其中，濾波組件、阻抗重塑裝置和調(diào)制組件依次連接，濾波組件的輸入端與儲能變流器連接，濾波組件用于對儲能變流器的功率電流進行濾波，阻抗重塑裝置用于對濾波組件的輸出信號進行阻抗重塑，調(diào)制組件用于對阻抗重塑裝置輸出的電流進行派克變換得到補償電流，并根據(jù)補償電流和功率電流輸出調(diào)制信號至儲能變流器，以抑制儲能系統(tǒng)諧振；通過采用濾波組件濾除功率電流的基頻分量，并采用阻抗重塑器對濾波組件的輸出信號進行阻抗重塑，以增加儲能變流器的阻尼，減弱其負阻效應(yīng)，進而改善儲能變流器的阻抗特性，抑制儲能系統(tǒng)諧振。

技術(shù)研發(fā)人員：汪志強,唐可鑒,鄭曉東,汪林威,林祺華,楊奕,劉富銘,趙博
受保護的技術(shù)使用者：南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻（佛山）儲能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29