一种单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法及装置与流程

1.本发明涉及变流器并离网技术领域，尤其涉及一种单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法及装置。


背景技术：

2.在落实“双碳”目标的重要背景下，能源结构调整与新型电力系统建设势在必行。随着源、网、荷、储一体化深度协调互动，灵活的能源电力系统新模式将日渐显现。这一进程将催生大量储能应用场景与装配需求，储能将扮演不可替代的关键角色，在电力系统中的应用全面开花。相较于传统有桥ac/dc储能变流器，图腾柱无桥ac/dc变流器所用半导体器件最少。工作时其电流只流过一个高频开关管和一个工频开关管，所以具有较低的导通损耗，因此图腾柱无桥ac/dc变流器成为目前效率最高、具备双向功率流动特点的单相储能变流器拓扑。
3.现有的单相图腾柱式储能变流器主要采用实现电压外环，电流内环双闭环控制策略，但其稳态和动态控制性能受控制参数影响较大，实际系统中整定较为困难。同时，在传统双闭环控制策略下，受限于比例积分环节的退饱和和累计效应，储能变流器的并离网难以实现平衡无缝的切换，且针对并离网状态的检测往往需要额外的辅助传感器，速度较慢。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法及装置，用于解决传统双闭环控制策略下，受限于比例积分环节的退饱和和累计效应，储能变流器的并离网难以实现平衡无缝的切换，且针对并离网状态的检测往往需要额外的辅助传感器，速度较慢的技术问题。
5.本发明提供了一种单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法，包括：
6.采集单相图腾柱式储能变流器的电气量信息；
7.采用所述电气量信息生成所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值；
8.根据所述交流电压预测值计算所述单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值；
9.获取所述单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压实际采样值；
10.采用所述交流侧电压实际采样值和所述交流侧电压理论值判断所述单相图腾柱式储能变流器的并离网状态。
11.可选地，所述采用所述电气量信息生成所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值的步骤，包括：
12.根据所述电气量信息计算所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流变换器侧电流值；
13.根据所述交流变换器侧电流值和所述电气量信息计算所述单相图腾柱式储能变
流器当前时刻的交流电压预测值。
14.可选地，所述电气量包括所述单相图腾柱式储能变流器上一时刻的交流侧电压采样值、交流侧滤波电感值、预设预测周期、交流变换器电流采样值、开关函数、直流侧电压等效值；所述根据所述电气量信息计算所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流变换器侧电流值的步骤，包括：
15.采用所述交流侧电压采样值、所述交流侧滤波电感值、所述预设预测周期、所述交流变换器电流采样值、所述开关函数和所述直流侧电压等效值计算所述单相图腾柱式储能变流器的交流变换器侧电流值。
16.可选地，所述电气量还包括交流侧滤波电容值、交流网侧电流采样值和交流负载侧电流采样值；所述根据所述交流变换器侧电流值和所述电气量信息计算所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值的步骤，包括：
17.采用所述交流侧滤波电容值、所述交流网侧电流采样值、所述交流负载侧电流采样值和所述交流变换器侧电流值计算所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值。
18.可选地，所述交流侧电压预测值包括并网状态交流侧电压预测值和离网状态交流侧电压预测值；所述根据所述交流电压预测值计算所述单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值的步骤，包括：
19.根据所述并网状态交流侧电压预测值和所述离网状态交流电压预测值，计算所述所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的并离网占空比；
20.根据所述并网状态交流侧电压预测值、所述离网状态交流电压预测值和所述并离网占空比计算所述单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值。
21.可选地，所述并离网状态包括并网状态和离网状态；所述采用所述交流侧电压实际采样值和所述交流侧电压理论值判断所述单相图腾柱式储能变流器的并离网状态的步骤，包括：
22.计算所述交流侧电压实际采样值和所述交流侧电压理论值的差值；
23.当所述差值大于预设阈值时，判断所述单相图腾柱式储能变流器为离网状态；
24.当所述差值小于预设阈值时，判断所述单相图腾柱式储能变流器为并网状态。
25.可选地，所述采用所述交流侧电压实际采样值和所述交流侧电压理论值判断所述单相图腾柱式储能变流器的并离网状态的步骤之后，还包括：
26.根据所述并离网状态生成所述单相图腾柱式储能变流器的更新并离网占空比；
27.根据所述更新并离网占空比生成所述单相图腾柱式储能变流器的控制信号。
28.本发明还提供了一种单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断装置，包括：
29.电气量信息采集模块，用于采集单相图腾柱式储能变流器的电气量信息；
30.交流电压预测值生成模块，用于采用所述电气量信息生成所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值；
31.交流侧电压理论值计算模块，用于根据所述交流电压预测值计算所述单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值；
32.交流侧电压实际采样值获取模块，用于获取所述单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压实际采样值；
33.并离网状态判断模块，用于采用所述交流侧电压实际采样值和所述交流侧电压理论值判断所述单相图腾柱式储能变流器的并离网状态。
34.本发明还提供了一种电子设备，所述设备包括处理器以及存储器：
35.所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
36.所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行如上任一项所述的单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法。
37.本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行如上任一项所述的单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法。
38.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：本发明提供了一种单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法，包括：采集单相图腾柱式储能变流器的电气量信息；采用电气量信息生成单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值；根据交流电压预测值计算单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值；获取单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压实际采样值，并采用交流侧电压实际采样值和交流侧电压理论值判断单相图腾柱式储能变流器的并离网状态。
39.本发明通过预测交流电压预测值来生成交流侧电压理论值，并将其与实际采样值进行比较来判断单相图腾柱式储能变流器当前的并离网状态，无需额外的传感器即可实现并离网状态的检测，同时避免了传统双闭环结构中的参数整定复杂的问题，能够实现更好的动态性能和无缝的并离网状态切换控制。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
41.图1为本发明实施例提供的一种单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法的步骤流程图；
42.图2为单相图腾柱式储能变流器的示意图；
43.图3为本发明另一实施例提供的一种单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法的步骤流程图；
44.图4为本发明实施例提供的一种单相图腾柱式储能变流器预测控制系统的示意图；
45.图5为本发明实施例提供的一种单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断装置的结构框图。
具体实施方式
46.本发明实施例提供了一种单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法及装置，用于解决传统双闭环控制策略下，受限于比例积分环节的退饱和和累计效应，储能变流器的并离网难以实现平衡无缝的切换，且针对并离网状态的检测往往需要额外的辅助传感
器，速度较慢的技术问题。
47.为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
48.请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法的步骤流程图。
49.本发明提供的一种单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法，具体可以包括以下步骤：
50.步骤101，采集单相图腾柱式储能变流器的电气量信息；
51.储能变流器可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。由dc/ac双向变流器、控制单元等构成。
52.请参阅图2，图2为单相图腾柱式储能变流器的示意图，其主要由电网，交流断路器，交流负荷，交流侧滤波电感l1和l2、交流侧滤波电容cf，由s
h1
和s
h2
两个器件组成的高频桥臂、由s
l1
和s
l2
两个器件组成的工频桥臂，直流侧输出电容co、储能电池等效直流源组成。其中，高频桥臂工作于pwm模式，而工频桥臂在一个周期内仅动作一次，实现不同电压极性的换向功能。
53.步骤102，采用电气量信息生成单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值；
54.在采集到单相图腾柱式储能变流器的电气量信息后，可以采用该电气量信息来生成单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值。
55.步骤103，根据交流电压预测值计算单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值；
56.交流电压是电压的大小和方向都随时间改变的电压。
57.在获取到单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值后，可以采用交流电压预测值计算单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值。
58.步骤104，获取单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压实际采样值；
59.步骤105，采用交流侧电压实际采样值和交流侧电压理论值判断单相图腾柱式储能变流器的并离网状态。
60.单相图腾柱式储能变流器的并离网状态是用于反映单相图腾柱式储能变流器是否接入电网的状态。
61.在计算得到单相图腾柱式储能变流器的交流电压理论值后，可以结合单相图腾柱式储能变流器的实际采样值来判断单相图腾柱式储能变流器的并离网状态。
62.本发明通过预测交流电压预测值来生成交流侧电压理论值，并将其与实际采样值进行比较来判断单相图腾柱式储能变流器当前的并离网状态，无需额外的传感器即可实现并离网状态的检测，同时避免了传统双闭环结构中的参数整定复杂的问题，能够实现更好的动态性能和无缝的并离网状态切换控制。
63.请参阅图3，图3为本发明另一实施例提供的一种单相图腾柱式储能变流器并离网
状态判断方法的步骤流程图。具体可以包括以下步骤：
64.步骤301，采集单相图腾柱式储能变流器的电气量信息；
65.步骤301与步骤101相同，具体可以参照步骤101的描述，此处不再赘述。
66.步骤302，根据电气量信息计算单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流变换器侧电流值；
67.在本发明实施例中，可以根据电气量信息计算单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流变换器侧电流值。
68.在一个示例中，电气量包括单相图腾柱式储能变流器上一时刻的交流侧电压采样值、交流侧滤波电感值、预设预测周期、交流变换器电流采样值、开关函数、直流侧电压等效值；根据电气量信息计算单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流变换器侧电流值的步骤，可以包括：采用交流侧电压采样值、交流侧滤波电感值、预设预测周期、交流变换器电流采样值、开关函数和直流侧电压等效值计算单相图腾柱式储能变流器的交流变换器侧电流值。
69.在具体实现中，可以通过以下公式计算单相图腾柱式储能变流器的交流变换器侧电流值
[0070][0071]
其中，为k-1时刻的交流侧电压采样值，为k-1时刻的直流侧电压等效值，s
l
为开关函数，ts为预设的预测周期，为k-1时刻交流变换器侧电流采样值，l1和l2为交流侧滤波电感值。
[0072][0073]
其中，为t-1时刻的直流侧电压的采样值，为t-1时刻的电网侧交流电压采样值。
[0074]
步骤303，根据交流变换器侧电流值和电气量信息计算单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值；
[0075]
在计算得到交流变换器侧电流值后，可以结合电气量信息计算单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值。
[0076]
在一个示例中，电气量还包括交流侧滤波电容值、交流网侧电流采样值和交流负载侧电流采样值；步骤303具体可以包括：采用交流侧滤波电容值、交流网侧电流采样值、交流负载侧电流采样值和交流变换器侧电流值计算单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值。
[0077]
在具体实现中，可以通过以下公式计算得到单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值
[0078][0079]
其中，为交流网侧电流采样值，为交流网侧电流采样值，为，cf为交流侧滤波电容值。
[0080]
步骤304，根据交流电压预测值计算单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值；
[0081]
在获取到单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值后，可以采用交流电压预测值计算单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值。
[0082]
在一个示例中，交流侧电压预测值包括并网状态交流侧电压预测值和离网状态交流侧电压预测值；根据交流电压预测值计算单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值的步骤，可以包括以下子步骤：
[0083]
s41，根据并网状态交流侧电压预测值和离网状态交流电压预测值，计算单相图腾柱式储能变流器当前时刻的并离网占空比；
[0084]
在具体实现中，并离网占空比dk可以通过以下公式计算得到：
[0085][0086]
其中，为k-1时刻交流电压的参考值与实际值的误差，为当前时刻在s
l
＝1的交流电压预测值，为当前时刻在s
l
＝0的交流电压预测值。
[0087]
s42，根据并网状态交流侧电压预测值、离网状态交流电压预测值和并离网占空比计算单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值。
[0088]
在具体实现中，交流侧电压理论值可以通过以下公式计算得到：
[0089][0090]
其中，为利用k-1时刻的采样值数据在s
l
＝1状态下计算得到的k时刻交流电压预测值，为利用k-1时刻的采样值数据在s
l
＝0状态下计算得到的k时刻交流电压预测值。
[0091]
步骤305，获取单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压实际采样值；
[0092]
步骤306，采用交流侧电压实际采样值和交流侧电压理论值判断单相图腾柱式储能变流器的并离网状态。
[0093]
在计算得到单相图腾柱式储能变流器的交流电压理论值后，可以结合单相图腾柱式储能变流器的实际采样值来判断单相图腾柱式储能变流器的并离网状态。
[0094]
在一个示例中，并离网状态包括并网状态和离网状态；采用交流侧电压实际采样值和交流侧电压理论值判断单相图腾柱式储能变流器的并离网状态的步骤，可以包括以下子步骤：
[0095]
s61，计算交流侧电压实际采样值和交流侧电压理论值的差值；
[0096]
s62，当差值大于预设阈值时，判断单相图腾柱式储能变流器为离网状态；
[0097]
s63，当差值小于预设阈值时，判断单相图腾柱式储能变流器为并网状态。
[0098]
在具体实现中，当交流侧电压实际采样值和交流侧电压理论值的差值大于预设阈值时，可以判定单相图腾柱式储能变流器为离网状态；当交流侧电压实际采样值和交流侧电压理论值的差值小于预设阈值时，可以判定单相图腾柱式储能变流器为并网状态。
[0099]
进一步地，在本发明实施例中，采用交流侧电压实际采样值和交流侧电压理论值判断单相图腾柱式储能变流器的并离网状态的步骤之后，还可以包括：
[0100]
s1，根据并离网状态生成单相图腾柱式储能变流器的更新并离网占空比；
[0101]
在具体实现中，可以通过以下公式计算得到单相图腾柱式储能变流器的更新并离网占空比
[0102][0103]
其中，为k时刻交流电压的参考值与实际值的误差，为k时刻的采样值数据在s
l
＝1状态下计算得到的k时刻交流电压预测值，为，为为k时刻的交流侧电压采样值，为k时刻的采样值数据在s
l
＝1状态下计算得到的k时刻交流电压预测值。
[0104]
s2，根据更新并离网占空比生成单相图腾柱式储能变流器的控制信号。
[0105]
在计算得到更新并离网占空比后，可以采用锁相环模块获取当前网侧电压的极性和相位信息，然后通过pwm模块根据输入电压极性信号选择不同的内嵌boost电路来产生单相图腾柱储能变流器的控制信号。
[0106]
本发明通过预测交流电压预测值来生成交流侧电压理论值，并将其与实际采样值进行比较来判断单相图腾柱式储能变流器当前的并离网状态，无需额外的传感器即可实现并离网状态的检测，同时避免了传统双闭环结构中的参数整定复杂的问题，能够实现更好的动态性能和无缝的并离网状态切换控制。
[0107]
为便于理解，以下通过具体实现对本发明实施例进行说明：
[0108]
请参阅图4，图4为本发明实施例提供的一种单相图腾柱式储能变流器预测控制系统的示意图。
[0109]
首先利用ad采样模块(s100)获取当前的电气信息；然后，利用锁相环模块获取当前网侧电压的极性和相位信息；之后，利用模型预测模块(s200)、占空比计算模块(s300)、占空比调整模块(s500)、并离网状态识别模块(s400)识别出当前的工作状态和得到最优的占空比数据。最后，根据电压极性和pwm模块(s600)产生图腾柱式储能变流器的最优控制信号。
[0110]
请参阅图5，图5为本发明实施例提供的一种单相图腾柱式储能变流器并离网状态
判断装置的结构框图。
[0111]
本发明实施例提供了一种单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断装置，包括：
[0112]
电气量信息采集模块501，用于采集单相图腾柱式储能变流器的电气量信息；
[0113]
交流电压预测值生成模块502，用于采用电气量信息生成单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值；
[0114]
交流侧电压理论值计算模块503，用于根据交流电压预测值计算单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值；
[0115]
交流侧电压实际采样值获取模块504，用于获取单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压实际采样值；
[0116]
并离网状态判断模块505，用于采用交流侧电压实际采样值和交流侧电压理论值判断单相图腾柱式储能变流器的并离网状态。
[0117]
在本发明实施例中，交流电压预测值生成模块502，包括：
[0118]
交流变换器侧电流值计算子模块，用于根据电气量信息计算单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流变换器侧电流值；
[0119]
交流电压预测值计算子模块，用于根据交流变换器侧电流值和电气量信息计算单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值。
[0120]
在本发明实施例中，电气量包括单相图腾柱式储能变流器上一时刻的交流侧电压采样值、交流侧滤波电感值、预设预测周期、交流变换器电流采样值、开关函数、直流侧电压等效值；交流变换器侧电流值计算子模块，包括：
[0121]
交流变换器侧电流值计算单元，用于采用交流侧电压采样值、交流侧滤波电感值、预设预测周期、交流变换器电流采样值、开关函数和直流侧电压等效值计算单相图腾柱式储能变流器的交流变换器侧电流值。
[0122]
在本发明实施例中，电气量还包括交流侧滤波电容值、交流网侧电流采样值和交流负载侧电流采样值；交流电压预测值计算子模块，包括：
[0123]
交流电压预测值计算单元，用于采用交流侧滤波电容值、交流网侧电流采样值、交流负载侧电流采样值和交流变换器侧电流值计算单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值。
[0124]
在本发明实施例中，交流侧电压预测值包括并网状态交流侧电压预测值和离网状态交流侧电压预测值；交流侧电压理论值计算模块503，包括：
[0125]
并离网占空比计算子模块，用于根据并网状态交流侧电压预测值和离网状态交流电压预测值，计算单相图腾柱式储能变流器当前时刻的并离网占空比；
[0126]
交流侧电压理论值计算子模块，用于根据并网状态交流侧电压预测值、离网状态交流电压预测值和并离网占空比计算单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值。
[0127]
在本发明实施例中，并离网状态包括并网状态和离网状态；并离网状态判断模块505，包括：
[0128]
差值计算子模块，用于计算交流侧电压实际采样值和交流侧电压理论值的差值；
[0129]
离网状态判断子模块，用于当差值大于预设阈值时，判断单相图腾柱式储能变流器为离网状态；
[0130]
并网状态判断子模块，用于当差值小于预设阈值时，判断单相图腾柱式储能变流
器为并网状态。
[0131]
在本发明实施例中，还包括：
[0132]
更新并离网占空比生成模块，用于根据并离网状态生成单相图腾柱式储能变流器的更新并离网占空比；
[0133]
控制信号生成模块，用于根据更新并离网占空比生成单相图腾柱式储能变流器的控制信号。
[0134]
本发明实施例还提供了一种电子设备，设备包括处理器以及存储器：
[0135]
存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；
[0136]
处理器用于根据程序代码中的指令执行本发明实施例的单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法。
[0137]
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储程序代码，程序代码用于执行本发明实施例的单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法。
[0138]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0139]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0140]
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0141]
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0142]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0143]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0144]
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为
包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
[0145]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
[0146]
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法，其特征在于，包括：采集单相图腾柱式储能变流器的电气量信息；采用所述电气量信息生成所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值；根据所述交流电压预测值计算所述单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值；获取所述单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压实际采样值；采用所述交流侧电压实际采样值和所述交流侧电压理论值判断所述单相图腾柱式储能变流器的并离网状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用所述电气量信息生成所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值的步骤，包括：根据所述电气量信息计算所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流变换器侧电流值；根据所述交流变换器侧电流值和所述电气量信息计算所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电气量包括所述单相图腾柱式储能变流器上一时刻的交流侧电压采样值、交流侧滤波电感值、预设预测周期、交流变换器电流采样值、开关函数、直流侧电压等效值；所述根据所述电气量信息计算所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流变换器侧电流值的步骤，包括：采用所述交流侧电压采样值、所述交流侧滤波电感值、所述预设预测周期、所述交流变换器电流采样值、所述开关函数和所述直流侧电压等效值计算所述单相图腾柱式储能变流器的交流变换器侧电流值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电气量还包括交流侧滤波电容值、交流网侧电流采样值和交流负载侧电流采样值；所述根据所述交流变换器侧电流值和所述电气量信息计算所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值的步骤，包括：采用所述交流侧滤波电容值、所述交流网侧电流采样值、所述交流负载侧电流采样值和所述交流变换器侧电流值计算所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交流侧电压预测值包括并网状态交流侧电压预测值和离网状态交流侧电压预测值；所述根据所述交流电压预测值计算所述单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值的步骤，包括：根据所述并网状态交流侧电压预测值和所述离网状态交流电压预测值，计算所述所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的并离网占空比；根据所述并网状态交流侧电压预测值、所述离网状态交流电压预测值和所述并离网占空比计算所述单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述并离网状态包括并网状态和离网状态；所述采用所述交流侧电压实际采样值和所述交流侧电压理论值判断所述单相图腾柱式储能变流器的并离网状态的步骤，包括：计算所述交流侧电压实际采样值和所述交流侧电压理论值的差值；当所述差值大于预设阈值时，判断所述单相图腾柱式储能变流器为离网状态；当所述差值小于预设阈值时，判断所述单相图腾柱式储能变流器为并网状态。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用所述交流侧电压实际采样值和所述交流侧电压理论值判断所述单相图腾柱式储能变流器的并离网状态的步骤之后，还包括：根据所述并离网状态生成所述单相图腾柱式储能变流器的更新并离网占空比；根据所述更新并离网占空比生成所述单相图腾柱式储能变流器的控制信号。8.一种单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断装置，其特征在于，包括：电气量信息采集模块，用于采集单相图腾柱式储能变流器的电气量信息；交流电压预测值生成模块，用于采用所述电气量信息生成所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值；交流侧电压理论值计算模块，用于根据所述交流电压预测值计算所述单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值；交流侧电压实际采样值获取模块，用于获取所述单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压实际采样值；并离网状态判断模块，用于采用所述交流侧电压实际采样值和所述交流侧电压理论值判断所述单相图腾柱式储能变流器的并离网状态。9.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-7任一项所述的单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-7任一项所述的单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法。

技术总结
本发明公开了一种单相图腾柱式储能变流器并离网状态判断方法及装置，用于解决传统双闭环控制策略下，受限于比例积分环节的退饱和和累计效应，储能变流器的并离网难以实现平衡无缝的切换，且针对并离网状态的检测往往需要额外的辅助传感器，速度较慢的技术问题。本发明包括：采集单相图腾柱式储能变流器的电气量信息；采用所述电气量信息生成所述单相图腾柱式储能变流器当前时刻的交流电压预测值；根据所述交流电压预测值计算所述单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压理论值；获取所述单相图腾柱式储能变流器的交流侧电压实际采样值；采用所述交流侧电压实际采样值和所述交流侧电压理论值判断所述单相图腾柱式储能变流器的并离网状态。并离网状态。并离网状态。


技术研发人员：李巍 蒋泽甫 杨祥 白浩 肖小兵 朱清海 杨炜晨 缪茂 梁远胜 要若天 宋子宏 刘安茳 刘通 郑友卓 陈青 阳浩 熊楠 何肖蒙 何心怡
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/8/23