一种多移动储能系统离网并联运行控制方法和装置与流程
未命名
07-12
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1.本发明涉及移动式储能技术领域,特别是涉及一种多移动储能系统离网并联运行控制方法和装置。
背景技术:
2.移动储能系统机动灵活,相比于柴发机组环境友好,输出电能质量高,已经广泛应用于临时供电、重要负荷保电等场景。但是随着负荷用电功率和供电时长的不断增多,对移动储能系统输出功率和电池容量需求不断增加,单套大功率移动储能系统受车型限制应用场景有限,难以在城区运行,多套移动储能系统应用需求愈发显著。目前移动储能系统并联运行可分为无通讯互联和有通讯互联两种方式。无通讯互联方式多采用下垂或虚拟同步控制策略,该方式下系统扩容方便,但是输出电压存在静差,各变流器出力大小难以在线调节,在不同电池容量储能系统接入时存在短板效应,系统之间环流问题难以解决。有通讯互联方式下多采用主从控制(例如cn114552609a),主机作为电压源控制,从机作为功率源控制,该控制方式下能够对各移动储能系统输出功率进行在线调节,减小系统间的环流,但是需要主机采集总电流信息再进行功率分配和调节,在负荷投切过程端口电压波动较大,多移动储能系统并联后整体动态响应速度较差。
技术实现要素:
3.本发明所要解决的技术问题是提供一种多移动储能系统离网并联运行控制方法和装置,能够在满足负荷功率需求情况下提升系统在负荷投切过程中的功率响应速度。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种多移动储能系统离网并联运行控制方法,包括以下步骤:将多个移动储能系统的交流侧输出端口并联后接入交流负荷,将多个移动储能系统均分别通过慢速通讯回路和快速通讯回路接入通讯总线;其中,所述快速通讯回路用于传输主机对从机的控制指令和主机电流内环给定值,所述慢速通讯回路用于传输移动储能系统的参数信息;所述多个移动储能系统中有一个作为主机,其余移动储能系统中至少有一个作为从机;根据设定的电压和频率控制主机进行离网vf运行,控制方式采用电压外环和电流内环双闭环控制策略;根据从主机获取的主机电流内环给定值和从慢速通讯回路获取的参数信息进行自适应调整,生成从机电流内环给定值,并基于所述从机电流内环给定值对从机进行交流侧恒流控制。
5.所述根据设定的电压和频率控制主机进行离网vf运行,控制方式采用电压外环和电流内环双闭环控制策略,具体包括:根据设定的频率计算当前时刻的离网运行控制角度;将设定的电压和实际采样的电压之间的偏差送入电压外环控制器,根据电压外环
控制器的输出与主机的储能变流器的滤波电容侧的电流采样值得到主机电流内环给定值;将主机电流内环给定值和主机的储能变流器的电感侧的电流值的差值送入电流内环控制器,根据电流内环控制器的输出与实际采样的电压得到主机电压控制量;根据主机电压控制量和当前时刻的离网运行控制角度进行park反变换,并将park反变换后的数据进行svpwm调制得到输出脉冲,并基于所述输出脉冲控制所述主机。
6.所述当前时刻的离网运行控制角度通过计算得到,其中,θ(t)表示t时刻的离网运行控制角度,f
ref
表示设定的频率,fs表示主机移动储能系统的控制频率,mod[]表示取余数。
[0007]
所述主机电流内环给定值通过计算得到,其中,i
ref
(t)表示t时刻的主机电流内环给定值,
△
u(n)表示n时刻设定的电压和实际采样的电压之间的偏差,
△
u(t)表示t时刻设定的电压和实际采样的电压之间的偏差,k
p_u
表示电压外环控制器的p参数,k
i_u
表示电压外环控制器的i参数,i2(t)表示t时刻的主机的储能变流器的滤波电容侧的电流采样值。
[0008]
所述主机电压控制量通过计算得到,其中,u
l
(t)表示t时刻的主机电压控制量,
△
i(n)表示n时刻主机电流内环给定值和主机的储能变流器的电感侧的电流值的差值,
△
i(t)表示t时刻主机电流内环给定值和主机的储能变流器的电感侧的电流值的差值,k
p_i
表示电流内环控制器的p参数,k
i_i
表示电流内环控制器的i参数,u(t)表示t时刻的实际采样的电压。
[0009]
所述根据从主机获取的主机电流内环给定值和从慢速通讯回路获取的参数信息进行自适应调整,生成从机电流内环给定值,并基于所述从机电流内环给定值对从机进行交流侧恒流控制,具体包括:接收主机传输的控制指令和主机电流内环给定值,以及主机和各从机的参数信息;根据主机和各从机的参数信息对主机电流内环给定值进行自适应调整,得到从机电流环给定值;将从机电流环给定值以及作为从机的储能变流器的电感侧的电流值的差值送入电流内环控制器实现恒流控制。
[0010]
根据主机和各从机的参数信息对主机电流内环给定值进行自适应调整,得到从机电流环给定值,具体包括:根据主机和各从机的参数信息计算在当前功率下主机和各从机的可运行时间;在当前从机的可运行时间和主机的可运行时间均不是最短时,采用计算从机电流环给定值;在主机的可运行时间为最短时,采用计算从机电流环给定值;在当前从机的可运行时间为最短时,采用计算
从机电流环给定值;其中,i
l_i_ref
(t)表示t时刻的第i个从机电流环给定值,i
ref
(t)表示t时刻的主机电流内环给定值,i
l_i_max
表示第i个从机的电流最大值,δ
p
为第一修正系数,,p
norm_i
为第i个从机的输出额定功率,p
norm_0
为主机的输出额定功率,σ表示第二修正系数,,ti(t)表示第i个从机的可运行时间,t0(t)表示主机的可运行时间,δ
t
为第三修正系数,,m表示移动储能系统的数量。
[0011]
所述当前功率下主机和各从机的可运行时间通过计算得到,其中,ti(t)表示可运行时间,si表示电池额定容量,soci(t)表示t时刻的包含荷电状态,pi(t)表示t时刻的输出功率,下标i表示主机和从机的标识。
[0012]
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种多移动储能系统离网并联运行控制装置,多个移动储能系统的交流侧输出端口并联后接入交流负荷,所述多个移动储能系统均分别通过慢速通讯回路和快速通讯回路接入通讯总线,其中,所述快速通讯回路用于传输主机对从机的控制指令和主机电流内环给定值,所述慢速通讯回路用于传输移动储能系统的参数信息;所述多个移动储能系统中有一个作为主机,其余移动储能系统中至少有一个作为从机,所述主机包括主机控制器,所述从机包括从机控制器;所述主机控制器根据设定的电压和频率控制主机进行离网vf运行,控制方式采用电压外环和电流内环双闭环控制策略;所述从机控制器根据从主机获取的主机电流内环给定值和从慢速通讯回路获取的参数信息进行自适应调整后生成从机电流内环给定值,并基于所述从机电流内环给定值对从机进行交流侧恒流控制。
[0013]
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述多移动储能系统离网并联运行控制方法的步骤。
[0014]
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述多移动储能系统离网并联运行控制方法的步骤。
有益效果
[0015]
由于采用了上述的技术方案,本发明与现有技术相比,具有以下的优点和积极效果:本发明采用主从控制架构,一方面借助快速通讯和慢速通讯实现不同移动储能系统间的信息交互,在线调节不同移动储能系统输出功率,防止单套系统过放导致整个并联系统无法满足负荷功率需求;另一方面将各个从机纳入主机电流内环控制,提升系统在负荷投切过程中的功率响应速度,降低输出电压端口的波动,提升并联系统输出电能质量。
附图说明
[0016]
图1是本发明实施方式中多移动储能系统离网并联运行控制方法的流程图;图2是本发明实施方式中不同功率不同电池容量的移动储能系统的接入拓扑图;图3是本发明实施方式中不同功率等级不同电池容量的移动储能系统控制框图;图4是本发明实施方式中自适应调整电流的流程图;图5是本发明实施方式搭建的测试环境中100kw、150kw移动储能系统启动时的响应图;图6是本发明实施方式搭建的测试环境中100kw、150kw移动储能系统待机时的响应图;图7是本发明实施方式搭建的测试环境中60kw负荷投入时的响应图;图8是本发明实施方式搭建的测试环境中60kw负荷切除时的响应图。
实施方式
[0017]
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
[0018]
本发明的第一实施方式涉及一种多移动储能系统离网并联运行控制方法,如图1所示,包括以下步骤:步骤1,将多个移动储能系统的交流侧输出端口并联后接入交流负荷,将多个移动储能系统均分别通过慢速通讯回路和快速通讯回路接入通讯总线;其中,所述快速通讯回路用于传输主机对从机的控制指令和主机电流内环给定值,所述慢速通讯回路用于传输移动储能系统的参数信息;所述多个移动储能系统中有一个作为主机,其余移动储能系统中至少有一个作为从机。
[0019]
如图2所示,多个移动储能系统的交流侧输出端口并联后接入交流负荷,单台移动储能系统中需进行电压采样和电流采样,其中,电流采样点的位置分别位于变流器电感侧和滤波电容侧,采样电流值分别为i
abc_1
和i
abc_2
,电压采样点的位置在变流器输出端口,采样值为u
abc
。多个移动储能系统的二次通讯回路中,慢速通讯回路和快速通讯回路分别接入各自通讯总线,其中,慢速通讯回路主要传输的内容为移动储能系统电池标称容量、额定功率、当前功率和荷电状态(soc),快速通讯回路主要传输的内容包括主机对从机的控制指令和主机电流内环给定值。
[0020]
步骤2,根据设定的电压和频率控制主机进行离网vf运行,控制方式采用电压外环和电流内环双闭环控制策略。
[0021]
如图3所示,其中,主移动储能系统运行控制包括如下步骤:步骤2.1,根据离网运行电压频率需求,进行电压给定值u
d_ref
和频率给定值f
ref
设定,并根据设定的频率计算当前时刻的离网运行控制角度,计算方式为:
[0022]
其中,θ(t)表示t时刻的离网运行控制角度,fs表示主机移动储能系统的控制频
率,mod[]表示取余数,即计算除以2π之后的余数;步骤2.2,计算设定的电压u
d_ref
和t时刻的实际采样的电压ud(t)之间的偏差
△
ud(t),将偏差
△
ud(t)送入d轴电压外环控制器,根据d轴电压外环控制器的输出与主机的储能变流器的滤波电容侧i
d2
(t)的电流采样值得到t时刻的主机电流内环给定值i
dref
(t),计算方式为:
[0023]
其中,k
p_u
表示d轴电压外环控制器的p参数,k
i_u
表示d轴电压外环控制器的i参数。
[0024]
步骤2.3,计算t时刻的主机电流内环给定值i
dref
(t)和主机的储能变流器的电感侧的电流值id(t)的差值
△
id(t),将差值
△
id(t)送入d轴电流内环控制器,根据d轴电流内环控制器的输出与实际采样的电压ud(t)得到主机d轴电压控制量u
dl
(t),计算方式为:
[0025]
其中,k
p_i
表示d轴电流内环控制器的p参数,k
i_i
表示d轴电流内环控制器的i参数。
[0026]
步骤2.4,按照与上述步骤相同的方式得到主机q轴电压控制量u
ql
(t),即计算设定的电压u
q_ref
和t时刻的实际采样的电压uq(t)之间的偏差
△
uq(t),将偏差
△
uq(t)送入q轴电压外环控制器,根据q轴电压外环控制器的输出与主机的储能变流器的滤波电容侧i
q2
(t)的电流采样值得到t时刻的主机电流内环给定值i
qref
(t);计算t时刻的主机电流内环给定值i
qref
(t)和主机的储能变流器的电感侧的电流值iq(t)的差值
△iq
(t),将差值
△iq
(t)送入q轴电流内环控制器,根据q轴电流内环控制器的输出与实际采样的电压uq(t)得到主机q轴电压控制量u
ql
(t)。
[0027]
步骤2.5,根据主机d轴电压控制量u
dl
(t)、主机q轴电压控制量u
ql
(t)和当前时刻的离网运行控制角度θ(t)进行park反变换,并将park反变换后的数据进行svpwm调制得到输出脉冲,并基于所述输出脉冲控制所述主机。
[0028]
主机在控制过程中将本身电池容量s0、电池当前荷电状态soc0(t)、额定功率p
norm_0
通过慢速通讯回路下发至各从机,将电流内环给定值i
dref
(t)和i
qref
(t)以及当前输出功率值p0(t)通过快速通讯回路下发至各从机。
[0029]
步骤3,根据从主机获取的主机电流内环给定值和从慢速通讯回路获取的参数信息进行自适应调整,生成从机电流内环给定值,并基于所述从机电流内环给定值对从机进行交流侧恒流控制。具体地说,本步骤包括:步骤3.1,接收主机传输的控制指令和主机电流内环给定值i
dref
(t)和i
qref
(t),以及主机和各从机的参数信息,包括电池额定容量si、额定功率p
norm_i
、荷电状态soci(t)、当前功率pi(t),下标i为各移动储能系统标识,0为主机,其余表示第i套从机;步骤3.2,根据主机和各从机的参数信息对主机电流内环给定值进行自适应调整,得到从机电流环给定值。具体自适应调整方法如图4所示,包括:根据主机和各从机的电池额定容量si、荷电状态soci(t)以及当前功率pi(t)计算在当前功率下主机和各从机的可运行时间ti(t),下标i为各移动储能系统标识,计算方式为:
[0030]
将主机和各从机的可运行时间ti(t)进行比较,如果当前从机的可运行时间不是最短,则判断主机的可运行时间是否最短,如果主机的可运行时间也不是最短,则按照电流指令修正策略1计算当前从机电流给定值i
dl_i_ref
(t)和i
ql_i_ref
(t),计算方式为:
[0031]
如果主机的可运行时间最短,则按照电流指令修正策略2计算当前从机电流给定值i
dl_i_ref
(t)和i
ql_i_ref
(t),计算方式为:
[0032]
如果当前从机的可运行时间最短,则按照电流指令修正策略3计算当前从机电流给定值i
dl_i_ref
(t)和i
ql_i_ref
(t),计算方式为:
[0033]
其中,i
d_ref
(t)和i
q_ref
(t)分别表示t时刻的主机d轴电流内环给定值和主机q轴电流内环给定值,i
dl_i_max
和i
ql_i_max
分别表示第i个从机的d轴电流最大值和q轴电流最大值,δ
p
为第一修正系数,,p
norm_i
为第i个从机的输出额定功率,p
norm_0
为主机的输出额定功率,σ表示第二修正系数,,δ
t
为第三修正系数,,ti(t)表示各移动储能系统在当前功率下的可运行时间,当i=0时,表示作为主机的移动储能系统在当前功率下的可运行时间,m表示移动储能系统的数量。
[0034]
步骤3.3,将从机电流环给定值以及作为从机的储能变流器的电感侧的电流值的差值送入电流内环控制器实现恒流控制。
[0035]
为验证所提控制策略的有效性,搭建了含100kw、150kw移动储能系统和60kw负荷接入的试验测试环境,测试结果如图5-图8所示,表明在负荷投切过程中并联系统能够实现功率快速调整,响应速度快。
[0036]
不难发现,采用主从控制架构,一方面借助快速通讯和慢速通讯实现不同移动储能系统间的信息交互,在线调节不同移动储能系统输出功率,防止单套系统过放导致整个并联系统无法满足负荷功率需求;另一方面将各个从机纳入主机电流内环控制,提升系统在负荷投切过程中的功率响应速度,降低输出电压端口的波动,提升并联系统输出电能质量。
[0037]
本发明的第二实施方式涉及一种多移动储能系统离网并联运行控制装置,其中,多个移动储能系统的交流侧输出端口并联后接入交流负荷,所述多个移动储能系统均分别通过慢速通讯回路和快速通讯回路接入通讯总线;其中,所述快速通讯回路用于传输主机
对从机的控制指令和主机电流内环给定值,所述慢速通讯回路用于传输移动储能系统的参数信息;所述多个移动储能系统中有一个作为主机,其余移动储能系统中至少有一个作为从机;所述主机包括主机控制器,所述从机包括从机控制器;所述主机控制器根据设定的电压和频率控制主机进行离网vf运行,控制方式采用电压外环和电流内环双闭环控制策略;所述从机控制器根据从主机获取的主机电流内环给定值和从慢速通讯回路获取的参数信息进行自适应调整后生成从机电流内环给定值,并基于所述从机电流内环给定值对从机进行交流侧恒流控制。
[0038]
所述主机控制器包括:离网运行控制角度计算模块,用于根据设定的频率计算当前时刻的离网运行控制角度;电流内环给定值计算模块,用于将设定的电压和实际采样的电压之间的偏差送入电压外环控制器,根据电压外环控制器的输出与主机的储能变流器的滤波电容侧的电流采样值得到主机电流内环给定值;电压控制量计算模块,用于将主机电流内环给定值和主机的储能变流器的电感侧的电流值的差值送入电流内环控制器,根据电流内环控制器的输出与实际采样的电压得到主机电压控制量;控制模块,用于根据主机电压控制量和当前时刻的离网运行控制角度进行park反变换,并将park反变换后的数据进行svpwm调制得到输出脉冲,并基于所述输出脉冲控制所述主机。
[0039]
所述离网运行控制角度计算模块通过计算当前时刻的离网运行控制角度,其中,θ(t)表示t时刻的离网运行控制角度,f
ref
表示设定的频率,fs表示主机移动储能系统的控制频率,mod[]表示取余数。
[0040]
所述电流内环给定值计算模块通过计算主机电流内环给定值,其中,i
ref
(t)表示t时刻的主机电流内环给定值,
△
u(n)表示n时刻设定的电压和实际采样的电压之间的偏差,
△
u(t)表示t时刻设定的电压和实际采样的电压之间的偏差,k
p_u
表示电压外环控制器的p参数,k
i_u
表示电压外环控制器的i参数,i2(t)表示t时刻的主机的储能变流器的滤波电容侧的电流采样值。
[0041]
所述电压控制量计算模块通过计算主机电压控制量,其中,u
l
(t)表示t时刻的主机电压控制量,
△
i(n)表示n时刻主机电流内环给定值和主机的储能变流器的电感侧的电流值的差值,
△
i(t)表示t时刻主机电流内环给定值和主机的储能变流器的电感侧的电流值的差值,k
p_i
表示电流内环控制器的p参数,k
i_i
表示电流内环控制器的i参数,u(t)表示t时刻的实际采样的电压。
[0042]
所述从机控制器包括:接收模块,用于接收主机传输的控制指令和主机电流内环给定值,以及主机和各从机的参数信息;电流调节模块,用于根据主机和各从机的参数信息对主机电流内环给定值进行自适应调整,得到从机电流环给定值;
恒流控制模块,用于将从机电流环给定值以及作为从机的储能变流器的电感侧的电流值的差值送入电流内环控制器实现恒流控制。
[0043]
所述电流调节模块包括:运行时间计算单元,用于根据主机和各从机的参数信息计算在当前功率下主机和各从机的可运行时间;比较单元,用于比较在当前功率下主机和各从机的可运行时间;第一调整单元,用于在当前从机的可运行时间和主机的可运行时间均不是最短时,采用计算从机电流环给定值;第二调整单元,用于在主机的可运行时间为最短时,采用计算从机电流环给定值;第三调整单元,用于在当前从机的可运行时间为最短时,采用计算从机电流环给定值;其中,i
l_i_ref
(t)表示t时刻的第i个从机电流环给定值,i
ref
(t)表示t时刻的主机电流内环给定值,i
l_i_max
表示第i个从机的电流最大值,δ
p
为第一修正系数,,p
norm_i
为第i个从机的输出额定功率,p
norm_0
为主机的输出额定功率,σ表示第二修正系数,,ti(t)表示第i个从机的可运行时间,t0(t)表示主机的可运行时间,δ
t
为第三修正系数,,m表示移动储能系统的数量。
[0044]
所述运行时间计算单元通过计算当前功率下主机和各从机的可运行时间,其中,ti(t)表示可运行时间,si表示电池额定容量,soci(t)表示t时刻的包含荷电状态,pi(t)表示t时刻的输出功率,下标i表示主机和从机的标识。
[0045]
本发明的第三实施方式涉及一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述多移动储能系统离网并联运行控制方法的步骤。
[0046]
本发明的第四实施方式涉及一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述多移动储能系统离网并联运行控制方法的步骤。
[0047]
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明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。本发明实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现,例如,面向对象的程序设计语言java和直译式脚本语言javascript等。
[0048]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
[0049]
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。
[0050]
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设备上,使得在计算机或其他可编程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。
[0051]
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作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范围的所有变更和修改。
[0052]
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
技术特征:
1.一种多移动储能系统离网并联运行控制方法,其特征在于,包括以下步骤:将多个移动储能系统的交流侧输出端口并联后接入交流负荷,将多个移动储能系统均分别通过慢速通讯回路和快速通讯回路接入通讯总线;其中,所述快速通讯回路用于传输主机对从机的控制指令和主机电流内环给定值,所述慢速通讯回路用于传输移动储能系统的参数信息;所述多个移动储能系统中有一个作为主机,其余的移动储能系统中至少有一个作为从机;根据设定的电压和频率控制主机进行离网vf运行,控制方式采用电压外环和电流内环双闭环控制策略;根据从主机获取的主机电流内环给定值和从慢速通讯回路获取的参数信息进行自适应调整,生成从机电流内环给定值,并基于所述从机电流内环给定值对从机进行交流侧恒流控制。2.根据权利要求1所述的多移动储能系统离网并联运行控制方法,其特征在于,所述根据设定的电压和频率控制主机进行离网vf运行,控制方式采用电压外环和电流内环双闭环控制策略,具体包括:根据设定的频率计算当前时刻的离网运行控制角度;将设定的电压和实际采样的电压之间的偏差送入电压外环控制器,根据电压外环控制器的输出与主机的储能变流器的滤波电容侧的电流采样值得到主机电流内环给定值;将主机电流内环给定值和主机的储能变流器的电感侧的电流值的差值送入电流内环控制器,根据电流内环控制器的输出与实际采样的电压得到主机电压控制量;根据主机电压控制量和当前时刻的离网运行控制角度进行park反变换,并将park反变换后的数据进行svpwm调制得到输出脉冲,并基于所述输出脉冲控制所述主机。3.根据权利要求2所述的多移动储能系统离网并联运行控制方法,其特征在于,所述当前时刻的离网运行控制角度通过计算得到,其中,θ(t)表示t时刻的离网运行控制角度,f
ref
表示设定的频率,f
s
表示主机移动储能系统的控制频率,mod[]表示取余数。4.根据权利要求2所述的多移动储能系统离网并联运行控制方法,其特征在于,所述主机电流内环给定值通过计算得到,其中,i
ref
(t)表示t时刻的主机电流内环给定值,
△
u(n)表示n时刻设定的电压和实际采样的电压之间的偏差,
△
u(t)表示t时刻设定的电压和实际采样的电压之间的偏差,k
p_u
表示电压外环控制器的p参数,k
i_u
表示电压外环控制器的i参数,i2(t)表示t时刻的主机的储能变流器的滤波电容侧的电流采样值。5.根据权利要求2所述的多移动储能系统离网并联运行控制方法,其特征在于,所述主机电压控制量通过计算得到,其中,u
l
(t)表示t时刻的主机电压控制量,
△
i(n)表示n时刻主机电流内环给定值和主机的储能变流器的电感侧的电流值的差值,
△
i(t)表示t时刻主机电流内环给定值和主机的储能变流器的电感侧的电流值的差值,k
p_i
表示电流内环控制器的p参数,k
i_i
表示电流内环控制器的i参数,u(t)表
示t时刻的实际采样的电压。6.根据权利要求1所述的多移动储能系统离网并联运行控制方法,其特征在于,所述根据从主机获取的主机电流内环给定值和从慢速通讯回路获取的参数信息进行自适应调整,生成从机电流内环给定值,并基于所述从机电流内环给定值对从机进行交流侧恒流控制,具体包括:接收主机传输的控制指令和主机电流内环给定值,以及主机和各从机的参数信息;根据主机和各从机的参数信息对主机电流内环给定值进行自适应调整,得到从机电流环给定值;将从机电流环给定值以及作为从机的储能变流器的电感侧的电流值的差值送入电流内环控制器实现恒流控制。7.根据权利要求6所述的多移动储能系统离网并联运行控制方法,其特征在于,根据主机和各从机的参数信息对主机电流内环给定值进行自适应调整,得到从机电流环给定值,具体包括:根据主机和各从机的参数信息计算在当前功率下主机和各从机的可运行时间;在当前从机的可运行时间和主机的可运行时间均不是最短时,采用计算从机电流环给定值;在主机的可运行时间为最短时,采用计算从机电流环给定值;在当前从机的可运行时间为最短时,采用计算从机电流环给定值;其中,i
l_i_ref
(t)表示t时刻的第i个从机电流环给定值,i
ref
(t)表示t时刻的主机电流内环给定值,i
l_i_max
表示第i个从机的电流最大值,δ
p
为第一修正系数,,p
norm_i
为第i个从机的输出额定功率,p
norm_0
为主机的输出额定功率,σ表示第二修正系数,,t
i
(t)表示第i个从机的可运行时间, t0(t)表示主机的可运行时间,δ
t
为第三修正系数,,m表示移动储能系统的数量。8.根据权利要求7所述的多移动储能系统离网并联运行控制方法,其特征在于,所述当前功率下主机和各从机的可运行时间通过计算得到,其中,t
i
(t)表示可运行时间,s
i
表示电池额定容量,soc
i
(t)表示t时刻的包含荷电状态,p
i
(t)表示t时刻的输出功率,下标i表示主机和从机的标识。9.一种多移动储能系统离网并联运行控制装置,其特征在于,多个移动储能系统的交流侧输出端口并联后接入交流负荷,所述多个移动储能系统均分别通过慢速通讯回路和快速通讯回路接入通讯总线,其中,所述快速通讯回路用于传输主机对从机的控制指令和主
机电流内环给定值,所述慢速通讯回路用于传输移动储能系统的参数信息;所述多个移动储能系统中有一个作为主机,其余移动储能系统中至少有一个作为从机,所述主机包括主机控制器,所述从机包括从机控制器;所述主机控制器根据设定的电压和频率控制主机进行离网vf运行,控制方式采用电压外环和电流内环双闭环控制策略;所述从机控制器根据从主机获取的主机电流内环给定值和从慢速通讯回路获取的参数信息进行自适应调整后生成从机电流内环给定值,并基于所述从机电流内环给定值对从机进行交流侧恒流控制。10.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8中任一所述多移动储能系统离网并联运行控制方法的步骤。11.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一所述多移动储能系统离网并联运行控制方法的步骤。
技术总结
本发明涉及一种多移动储能系统离网并联运行控制方法和装置,其中,方法包括:将多个移动储能系统的交流侧输出端口并联后接入交流负荷,将多个移动储能系统均分别通过慢速通讯回路和快速通讯回路接入通讯总线;根据设定的电压和频率控制主机进行离网VF运行,控制方式采用电压外环和电流内环双闭环控制策略;根据从主机获取的主机电流内环给定值和从慢速通讯回路获取的参数信息进行自适应调整,生成从机电流内环给定值,并基于所述从机电流内环给定值对从机进行交流侧恒流控制。本发明能够在满足负荷功率需求情况下提升系统在负荷投切过程中的功率响应速度。过程中的功率响应速度。过程中的功率响应速度。
技术研发人员:姜守德 王德顺 刘海涛 余豪杰 殷实 庄俊 薛金花 胡安平 周晨 李跃龙
受保护的技术使用者:国网上海能源互联网研究院有限公司
技术研发日:2023.06.06
技术公布日:2023/7/7
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