CN102694388B - 一种双向变流器控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向变流器控制装置，采用直流电压外环、直流电流中间环以及交流电流内环的串行结构，实现整流、逆变双向变流统一控制，其中，直流电压PID控制器、直流电流限幅模块构成直流电压外环，直流电流PID控制器、交流电流限幅模块构成直流电流中间环，交流电流内环模块作为控制装置的交流电流内环。双向变流器控制装置能够根据功率调度指令，即冲放电有功功率P_ref及储能电池自身的充放电能力即充电截止电压、放电截止电压，实现充放电过程中的状态自适应切换功能。实现整流、逆变双向变流统一控制及平滑切换，提高双向变流器稳定性和可靠性，降低双向变流器调试难度。

Description

一种双向变流器控制装置

技术领域

本发明属于双向变流器技术领域，更为具体地讲，涉及一种双向变流器控制装置。

背景技术

21世纪由于能源紧缺，大力开发绿色新能源势在必行。风能、太阳能、生物质能、海洋能等新能源的开发，能有效解决能源紧缺的问题。因此，基于这些新能源的分布式发电系统得到了迅速发展。但是随着规模扩大，分布式发电对电网的冲击也越来越大。各种分布式发电系统的接入，引起电网的谐波污染，对大电网造成不良的影响；其次，分布式发电系统受天气、季节、白昼等因素影响比较大，电能提供不稳定，很容易造成电网的波动。

为弥补这些缺陷，基于大容量储能电池的储能系统开始得到运用。储能系统通过在用电波谷的时候将电能储存至电池中，在用电高峰时将电能释放至电网中，达到对电网的削峰填谷，风光互补，补偿电网的无功功率，减小天气的影响等目的。而双向变流器则是实现电网和储能电池之间能量转换所必不可少的电力设备，其中电能由电网转换至电池的过程为整流过程，电能由电池转换至电网的过程为逆变过程。

在目前大功率三相整流、逆变控制策略中，整流和逆变分别采用两种不同的控制方式，其中整流控制常采用交流电流内环控制和直流电压外环控制的串级控制方式，达到输出直流侧电流和电压可控的目的；而逆变控制常采用交流电流内环，功率外环控制的串级控制方式，达到输出交流电流控制的目的。

双向变流器具有工作在整流和逆变两种状态的能力，而如何根据整流、逆变常用控制策略中的相似点，并根据储能电池的充放电特性，整合出以一种统一的控制装置，达到控制整流和逆变两种运行状态的目的，以此来减低控制装置设计及调试的难度，是当前双向变流器迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双向变流器控制装置，以实现整流、逆变双向变流统一控制及平滑切换，提高双向变流器稳定性和可靠性，降低双向变流器调试难度的目的。

为实现上述发明目的，本发明双向变流器控制装置，其特征在于，包括：

直流电压传感器，用于采集直流侧电压即储能电池电压V_dc；

直流电流传感器，用于采集直流侧电流即电池充放电电流i_dc；

交流电压、电流采集模块，用于采集交流侧的三相电压V_a、V_b、V_c、三相电流i_a、i_b、i_c；

坐标系变换模块，用于将采集的三相电压V_a、V_b、V_c变换为dq坐标系下的d轴电压V_d、q轴电压V_q，三相电流i_a、i_b、i_c变换为dq坐标系下的d轴有功电流i_d和q轴无功电流i_q；

直流电压PID控制器，其输入为直流侧电压设定值与直流侧电压V_dc的差值用于直流侧电压控制，计算出直流电流调节量i′_dc，饱和上限幅值为储能电池最大充电电流值，饱和下限幅值为电池最大放电电流值；

直流电流限幅模块，由直流电流限幅策略对直流电压PID控制器输出的直流电流调节量i′_dc进行限幅，限幅后输出为直流电压环输出的给定值，即直流电流给定值其中，直流电流限幅策略为：

$\left|\frac{P_{\mathrm{ref}}}{V_{\mathrm{dc}}}\right|>=\left|i_{\mathrm{dc}}^{\′}\right|$ 时， $i_{\mathrm{dc}}^{*}=i_{\mathrm{dc}}^{\′}$

                         （1）

$\left|\frac{P_{\mathrm{ref}}}{V_{\mathrm{dc}}}\right|<\left|i_{\mathrm{dc}}^{\&prime;}\right|$ 时， $i_{\mathrm{dc}}^{*}=\frac{P_{\mathrm{ref}}}{V_{\mathrm{dc}}}$

其中，P_ref是根据风光发电及电网运行情况调度设定的充放电有功功率，为正表示充电，为负表示放电；

直流电流PID控制器，输入为直流电流给定值与直流侧电流i_dc的差值用于直流侧电流的控制，计算得出交流电流调节量i′_d；

交流电流限幅模块，由交流电流限幅策略对直流电流PID控制器输出的交流电流调节量i′_d进行限幅，限幅后输出为直流电流环输出的给定值，即交流电流给定值其中交流电流限幅策略为：

$\left|\frac{P_{\mathrm{ref}}}{V_d}\right|>=\left|i_d^{\&prime;}\right|$ 时， $i_d^{*}=i_d^{\&prime;}$

               （2）

$\left|\frac{P_{\mathrm{ref}}}{V_d}\right|<\left|i_d^{\&prime;}\right|$ 时， $i_d^{*}=\frac{P_{\mathrm{ref}}}{V_d}$

交流电流内环模块，根据交流电流给定值d轴有功电流i_d和q轴无功电流i_q以及d轴电压V_d、q轴V_q，进行电流解耦控制运算，输出控制量v_d、v_q，经过Park坐标反变换，得到控制量v_α、v_β，然后经过SVPWM调制，得到双向变流器主电路IGBT开关的PWM控制信号，驱动其达到实现双向变流器进行充电或放电，其中，电流给定值

进行充电时，调度设定有功功率P_ref大于零，直流侧电压设定值V_dc ^*为储能电池充电截止电压；放电时，调度设定有功功率P_ref小于零，直流侧电压设定值V_dc ^*为储能电池放电截止电压。

本发明的发明目的是这样实现的：

本发明双向变流器控制装置，采用直流电压外环、直流电流中间环以及交流电流内环的串行结构，实现整流、逆变双向变流统一控制，其中，直流电压PID控制器、直流电流限幅模块构成直流电压外环，直流电流PID控制器、交流电流限幅模块构成直流电流中间环，交流电流内环模块作为控制装置的交流电流内环。

直流电压外环输入为直流侧电压设定值与直流侧电压V_dc的差值，输出为直流电流限幅模块的输入，作用在恒压充电阶段稳定直流侧电压输出电压，并不超过储能电池的充电截止电压，在逆变的放电阶段时，储能电池电压不低于放电截止电压，当储能电池电压低于放电截止电压时，控制双向变流器退出逆变状态。

直流电流中间环输入为直流电流限幅模块的输出，即直流侧电流给定值与直流侧电流i_dc的差值输出为交流电流限幅器的输入，作用为在恒流充电阶段稳定直流侧电流i_dc及在恒功率充放电阶段限定运行功率。

交流电流内环为电流解耦控制环，当交流电流给定值为正时，输出PWM控制信号，使双向变流器主电路工作在整流状态；当交流电流给定值为负时，输出PWM控制信号，使双向变流器主电路工作在逆变状态。

在本发明中，双向变流器控制装置的直流电流限幅策略和交流电流限幅策略，用于实现多种充放电状态及充放电状态间的平滑切换。其直流电流限幅策略整合设定的充放电有功功率P_ref，直流侧电压V_dc，对储能电池的最大充放电直流电流值进行限幅，得到上下限限幅值，输出得到直流电流内环给定。交流电流限幅策略整合设定的充放电有功功率P_ref，交流侧d轴电压V_d，对直流电流内环输出进行限幅，输出交流电流给定值作为电流内环给定值。

在本发明中，双向变流器控制装置能够根据功率调度指令，即充放电有功功率P_ref及储能电池自身的充放电能力即充电截止电压、放电截止电压，实现充放电过程中的状态自适应切换功能。由于储能电池充放电时的电压，电流及功率不能超出电池的安全工作范围，因此实际工作时会出现得经过恒流或恒压等状态才能达到功率调度指令要求的恒功率充放电状态，储能电池所能工作的最大功率达不到功率调度指令要求的值，及功率调度指令值的实时变化等情况。通过设定最大充放电电流值、充放电截止电压，结合功率调度指令，在串级控制结构和限幅策略的基础上实现充放电过程中多种状态的自适应切换功能。

附图说明

图1是双向变流器主电路结构图；

图2是本发明双向变流器控制装置一种具体实施方式结构框图；

图3是图2所示直流电流限幅模块的结构框图；

图4是图2所示交流电流限幅模块的结构框图；

图5是充放电状态一种典型自适应切换示意图；

图6是充放电状态另一种典型自适应切换示意图；

图7为充电切换至放电过程仿真结果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。

实施例

图1是双向变流器主电路结构图。

如图1所示，双向变流器主电路，包括储能电池11、直流侧电容12、IGBT模块13、滤波电感等效内阻14、滤波电感15、电网16，其中V1~V6为六个IGBT模块。

图2是本发明双向变流器控制装置一种具体实施方式结构框图。

在本实施中，如图2所示，双向变流器控制装置包括直流电压PID控制器1、直流电流限幅模块2、直流电流PID控制器3、交流电流限幅模块4、交流电流内环模块5、直流电压传感器DVT 6、直流电流传感器DCT 7、交流电压、电流采集模块8、坐标系变换模块9。

直流电压传感器DVT6采集直流侧电压即储能电池电压V_dc，直流电流传感器DCT7，采集电池充放电电流i_dc，交流电压、电流采集模块8采集的三相电压V_a、V_b、V_c、三相电流i_a、i_b、i_c，通过坐标系变换模块9采集的三相电压V_a、V_b、V_c变换为dq坐标系下的d轴电压V_d、q轴电压V_q，三相电流i_a、i_b、i_c变换为dq坐标系下的d轴有功电流i_d和q轴无功电流i_q。

直流侧电压设定值与直流侧电压V_dc的差值输入直流电压PID控制器1，计算出直流电流调节量i′_dc，饱和上限幅值为储能电池最大充电电流值，饱和下限幅值为电池最大放电电流值。

直流电流限幅模块2根据直流电流限幅策略对直流电压PID控制器1的输出直流电流调节量i_dc′作上下限幅，经过直流电流限幅模块2限幅过后的输出量作为直流侧电流给定值。

直流侧电流给定值与直流侧电流i_dc的差值输入直流电流PID控制器3，计算出交流电流调节量i′_d。

交流电流限幅模块4根据交流电流限幅策略对直流电流PID控制器3的输出交流电流调节量i′_d作上下限幅，经过限幅过后的调节量i_d ^*作为交流电流给定值。

交流电流内环模块5根据交流电流给定值d轴有功电流i_d和q轴无功电流i_q以及d轴电压V_d、q轴V_q，进行电流解耦控制运算，输出控制量v_d、v_q，经过Park坐标反变换，得到控制量v_α、v_β，然后经过SVPWM调制，得到双向变流器主电路IGBT开关的PWM控制信号，驱动其达到实现双向变流器进行充电或放电，其中，电流给定值电流解耦控制运算、Park坐标反变换、SVPWM调制属于现有技术，在此不再赘述。

图3是图2所示直流电流限幅模块的结构框图。

直流电流限幅策略涉及的参数有直流电流调节量i_dc′、设定的充放电有功功率P_ref、直流侧电压V_dc。直流电流限幅策略通过计算P_ref/V_dc的值，并与直流电流调节量i_dc′进行绝对值比较，取绝对值较小的作为直流电流限幅模块的输出，也即直流侧电流给定值

图4是图2所示交流电流限幅模块的结构框图。

交流电流限幅策略涉及的参数有交流电流调节量i′_d、设定的充放电有功功率P_ref、d轴电压V_q。交流电流限幅策略通过计算P_ref/V_d的值，并与交流电流调节量i′_d进行绝对值比较，取绝对值较小的作为交流电流限幅模块的输出，也即交流电流给定值

下面结合储能电池充放电曲线图对一些典型的整流和逆变运行模式间自适应切换过程进行举例说明。

图5是充放电状态一种典型自适应切换示意图。

1、充电

如附图5所示，其中直流侧电流的正负坐标代表工作在两种不同的模式下，左半平面为逆变运行模式，右半平面为整流运行模式。图5分别取一种典型的运行情况进行详细说明。

如图5所示，在本实施例中，储能电池的初始soc（电池充电状态）状态较低，储能电池端电压，即直流侧电压V_dc为放电截止电压。调度设定充放电有功功率P_ref大于零，其幅值略小于储能电池最大输入功率。由充放电有功功率P_ref大于零，判断双向变流器进入整流充电过程，直流侧电压设定值为电池充电截止电压，且充电过程中保持不变，开始整流充电运行至储能soc达100%。

此外，在本实施例中，双向变流器主电路中，直流侧加入了一接触器，以便更好地控制储能电池的接入和断开。

首先进入预充电阶段，如图5中曲线AB段所示，此时直流侧接触器为断开状态，直流侧电压设定值为储能电池充电截止电压，直流侧电压V_dc小于直流侧电压设定值差值为正值，使的直流电压PID控制器1输出饱和，输出直流电流调节量i′_dc达饱和上限幅值，即为储能电池最大充电电流值；直流电流限幅模块2中比较P_ref/V_dc与直流电流调节量i′_dc的值，其中P_ref/V_dc大于i′_dc的值，取i′_dc为直流电流限幅模块2输出，而直流侧电流i_dc为零，差值为正值，使得直流电流PID控制器3也输出饱和，交流电流调节量i′_d达上限饱和值，输出为正；交流电流限幅模块4中比较P_ref/V_d与交流电流调节量i′_d的值，取较小者为交流电流限幅模块4输出；因此交流电流内环模块d轴给定，即交流电流给定值为正，双向变流器主电路工作在整流充电状态，输出电压持续上升，直至输出电压达到储能电池端电压，闭合直流侧接触器，此过程为图5中AB过程的预充电阶段。

然后进入电流上升阶段，如图5中曲线BC段所示。此时直流侧接触器闭合，直流侧电流i_dc逐渐上升，直流侧电压V_dc也逐渐上升，但仍小于直流侧电压设定值差值仍为正值，直流电压PID控制器1保持输出饱和；直流限幅模块2中P_ref/V_dc仍大于i′_dc，保持以i′_dc为输出值；当直流侧电流i_dc上升到储能电池最大充电电流值时，直流电流PID控制器3退饱和，由于直流电流中间环的控制作用，使得直流侧电流i_dc保持在i′_dc，即储能电池最大充电电流值附近，电流上升阶段结束。

恒流充电阶段，如图5中曲线CD段所示，此时直流侧电压V_dc逐渐上升，但仍小于直流侧电压设定值差值仍为正值，直流电压PID控制器1保持输出饱和；直流限幅模块2中P_ref/V_dc仍大于i′_dc，保持以i′_dc为输出值；而直流电流PID控制器1使得直流侧电流i_dc大小不变，直至随着直流侧电压V_dc的上升，P_ref/V_dc的值逐渐减小，直至小于直流电流调节量i′_dc，随后直流限幅模块以_Pref/V_dc的值为输出值，恒流充电阶段结束。

恒功率充电阶段，如图5中曲线DE段所示。此时直流侧电压V_dc逐渐上升，但仍小于直流侧电压设定值差值仍为正值，直流电压PID控制器1保持输出饱和；但此时直流限幅模块2中P_ref/V_dc小于直流电流调节量i′_dc，直流限幅模块输2出为P_ref/V_dc，使得直流电流PID控制器3的给定，即直流电流给定值在逐渐减小，而总输出功率保持不变。直至直流侧电压V_dc上升至储能电池截止电压，直流电压PID控制器2退饱和，恒功率充电阶段结束。

恒压充电阶段，如图5中曲线EF段所示。此时直流电压PID控制器1起控制作用，使得输出电压保持在直流侧电压设定值即储能电池充电截止电压大小；随着直流电压PID控制器1的退饱和，直流限幅模块2中比较P_ref/V_dc与i′_dc的值，选择较小的直流电流调节量i′_dc输出，同时输出直流电流调节量i′_dc逐渐减小，使得直流限幅模块2输出，即直流电流给定值也逐渐减小，因此交流电流PID控制器3控制直流侧电流i_dc逐渐减小，直至小至充电截止电流，由此判断充电过程结束，储能电池充满。

2、放电

调度设定有功功率P_ref小于零，由此判断双向逆变器进入逆变放电过程，直流侧电压设定值为储能电池放电截止电压，有功功率P_ref幅值略小于储能电池最大输出功率。

首先进入恒压放电阶段，如图5中曲线GH段所示。设定为放电截止电压，小于直流侧电压V_dc，ΔV_dc为负值，使的直流电压PID控制器1输出饱和，输出直流电流调节量i′_dc达下限饱和值，为负值，幅值即为储能电池最大放电电流值；直流限幅模块2中比较P_ref/V_dc与直流电流调节量i′_dc的绝对值，取较小者P_ref/V_dc为直流电流限幅模块2输出，使得直流侧电流给定值为负值；直流侧电流i_dc为负值，幅值由零逐渐增大，差值为负值，使得直流电流PID控制器3输出，即为负值；交流电流限幅模块4中比较P_ref/V_d与交流电流调节量i′_d的绝对值，取较小者为交流电流限幅模块输出；因此电流内环d轴给定，即交流电流给定值为负，双向变流器主电路工作在逆变放电状态，在一段较短的时间内直流电流幅值由零逐渐增大，而储能电池电压，即直流侧电压可视为保持不变，直至输出功率达到储能电池最大输出功率，恒压放电阶段结束。

恒功率放电阶段，如图5中曲线HI段所示。差值仍为负值，直流电压PID控制器1输出的直流电流调节量i′_dc仍然为下限饱和值，直流电流限幅模块2中比较P_ref/V_dc与直流电流调节量i′_dc的绝对值，此时P_ref/V_dc绝对值仍较小，取其为直流电流限幅模块2的输出。同时直流侧电压V_dc随着放电过程逐渐减小，使得P_ref/V_dc幅值逐渐增大；因此直流电流PID控制器2的输出，即直流电流给定值的幅值逐渐增大，当P_ref/V_dc的幅值大于储能电池最大放电电流值时，直流电流限幅模块2输出切换至直流电压PID控制器1的下限饱和值，也即储能电池最大放电电流值；随后直流电流PID控制器1控制直流侧电流i_dc保持不变，恒功率放电阶段结束。

恒流放电阶段，如图5中曲线IJ段所示，差值仍为负值，直流电流调节量i′_dc仍然为下限饱和值，而P_ref/V_dc的幅值大于储能电池最大放电电流值，直流电流限幅模块2输出取直流电流调节量i′_dc，即下限饱和值为输出，因此直流电流给定值保持不变，直流电流PID控制器3起控制作用，使得直流侧电流i_dc保持不变。但随着放电的进行，直流侧电压V_dc逐渐减小，当减小至放电截止电压附近时，直流电压PID控制器1退饱和，直流电流调节量i′_dc逐渐减小，恒流放电阶段结束。

电流下降阶段，如图5中曲线JK段所示，此时直流电压PID控制器1起控制作用，直流电流调节量i′_dc逐渐减小，直流电流限幅模块2输出也逐渐减小，交流电流PID控制器3控制直流侧电流i_dc逐渐减小至零，放电过程结束。

图6是充放电状态另一种典型自适应切换示意图；

在本实施例中，储能电池的初始soc状态较低，储能电池端电压，即直流侧电压V_dc为放电截止电压。调度设定充放电有功功率P_ref大于零，其幅值较小。由充放电有功功率P_ref大于零，判断双向变流器进入整流充电过程，直流侧电压设定值为电池充电截止电压，且充电过程中保持不变，开始整流充电运行至储能soc达100%。

首先进入预充电阶段，如图6中曲线AB段所示，此过程与图5中的预充电阶段完全一致。输出电压持续上升，直至输出电压达到储能电池端电压，闭合直流侧接触器，此过程为图6中AB过程的预充电阶段。

电流上升阶段，如图6中曲线BC段所示，此时直流侧接触器闭合，直流侧电流i_dc逐渐上升，直流侧电压V_dc也逐渐上升，但仍小于直流侧电压设定值差值仍为正值，直流电压PID控制器1保持输出饱和；直流限幅模块2中P_ref/V_dc仍大于直流电流调节量i′_dc，保持以i′_dc为输出值；当直流侧电流i_dc上升时，输出总功率也在上升，因设定的有功功率P_ref较小，在直流侧电流i_dc上升至最大充电电流前，P_ref/V_dc的值就小于直流电流调节量i′_dc，随后进入恒功率充电阶段，电流上升阶段结束。

恒功率充电阶段，如图6中曲线CD段所示，过程与图5中的恒功率充电阶段完全一致。当直流侧电压V_dc上升至储能电池截止电压，直流电压PID控制器1退饱和，恒功率充电阶段结束。

恒压充电阶段，如图6中曲线EF段所述，过程与图5中的恒功率充电阶段完全一致。当直流侧电流i_dc小至充电截止电流，由此判断充电过程结束，储能电池充满。

调度设定有功功率P_ref小于零，由此判断进入逆变放电过程，直流侧电压设定值为电池放电截止电压，设定有功功率P_ref幅值较小。

首先进入恒压放电阶段，如图6中曲线FG段所示，过程与图5中的恒压放电阶段完全一致。当输出功率达到储能电池最大输出功率，恒压放电阶段结束。

恒功率放电阶段，如图6中曲线GH段所示,差值仍为负值，直流电流调节量i′_dc仍然为下限饱和值，直流电流限幅模块2中比较P_ref/V_dc与直流电流调节量i′_dc的绝对值，此时P_ref/V_dc绝对值仍较小，取其为直流电流限幅模块2输出。同时直流侧电压V_dc随着放电过程逐渐减小，使得P_ref/V_dc幅值逐渐增大，直流电流给定值的幅值逐渐增大，直至直流侧电压V_dc上升到直流侧电压设定值附近，直流电压PID控制器1退饱和，恒功率放电阶段结束。

电流下降阶段，如图6中曲线HI段所示，此时直流电压PID控制器1起控制作用，直流电流调节量i′_dc逐渐减小，幅值小于P_ref/V_dc的绝对值，直流电流限幅模块2输出取直流电流调节量i′_dc，也逐渐减小，交流电流PID控制器3直流侧电流i_dc逐渐减小至零，放电过程结束。

图7为充电切换至放电过程仿真结果图。

为说明本发明双向变流器控制装置的优越性，使用图7中恒功率充电阶段快速切换至恒功率放电阶段的仿真结论来证明。图7中，所示为系统工作在20KW恒功率充电状态切换至-20KW恒功率放电状态时，储能电池的电压V_dc和电流i_dc的值，从图7中可以显示出双向变流器可以快速从充电状态平稳切换至放电状态，电流i_dc从25.9A变为-26.8A，电压V_dc从773V降低为735V。

本发明双向变流控制策略具有以下优点：

1、在本发明中，直流电压外环加直流电流中间环的PID串级控制结构实现了整流和逆变的双向控制。

2、在本发明中，限幅控制策略实现多种充放电策略及充放电状态间的平滑切换。

3、在本发明者中根据功率调度指令及电池组自身的充放电能力设定参数实现多种充放电状态的自适应切换功能。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (1)

1.一种双向变流器控制装置，其特征在于，包括：

直流电压传感器，用于采集直流侧电压即储能电池电压V_dc；

直流电流传感器，用于采集直流侧电流即电池充放电电流i_dc；

交流电压、电流采集模块，用于采集交流侧的三相电压V_a、V_b、V_c、三相电流i_a、i_b、i_c；

坐标系变换模块，用于将采集的三相电压V_a、V_b、V_c变换为dq坐标系下的d轴电压V_d、q轴电压V_q，三相电流i_a、i_b、i_c变换为dq坐标系下的d轴有功电流i_d和q轴无功电流i_q；

直流电压PID控制器，其输入为直流侧电压设定值与直流侧电压V_dc的差值用于直流侧电压控制，计算出直流电流调节量i′_dc，饱和上限幅值为储能电池最大充电电流值，饱和下限幅值为电池最大放电电流值；

直流电流限幅模块，由直流电流限幅策略对直流电压PID控制器输出的直流电流调节量i′_dc进行限幅，限幅后输出为直流电压环输出的给定值，即直流电流给定值

直流电流PID控制器，输入为直流电流给定值与直流侧电流i_dc的差值用于直流侧电流的控制，计算得出交流电流调节量i′_d；

交流电流限幅模块，由交流电流限幅策略对直流电流PID控制器输出的交流电流调节量i′_d进行限幅，限幅后输出为直流电流环输出的给定值，即交流电流给定值

交流电流内环模块，根据交流电流给定值d轴有功电流i_d和q轴无功电流i_q以及d轴电压V_d、q轴V_q，进行电流解耦控制运算，输出控制量v_d、v_q，经过Park坐标反变换，得到控制量v_α、v_β，然后经过SVPWM调制，得到双向变流器主电路IGBT开关的PWM控制信号，驱动其达到实现双向变流器进行充电或放电，其中，电流给定值

进行充电时，调度设定有功功率P_ref大于零，直流侧电压设定值为储能电池充电截止电压；放电时，调度设定有功功率P_ref小于零，直流侧电压设定值V_dc ^*为储能电池放电截止电压；

所述的直流电流限幅策略为：

$\left|\frac{P_{\mathrm{ref}}}{V_{\mathrm{dc}}}\right|>=\left|i_{\mathrm{dc}}^{\&prime;}\right|$ 时， $i_{\mathrm{dc}}^{*}=i_{\mathrm{dc}}^{\&prime;}$

$\left|\frac{P_{\mathrm{ref}}}{V_{\mathrm{dc}}}\right|<=\left|i_{\mathrm{dc}}^{\&prime;}\right|$ 时， $i_{\mathrm{dc}}^{*}=\frac{P_{\mathrm{ref}}}{V_{\mathrm{dc}}}$

所述的交流电流限幅策略为：

$\left|\frac{P_{\mathrm{ref}}}{V_d}\right|>=\left|i_d^{\&prime;}\right|$ 时， $i_d^{*}=i_d^{\&prime;}$

$\left|\frac{P_{\mathrm{ref}}}{V_d}\right|<=\left|i_d^{\&prime;}\right|$ 时， $i_d^{*}=\frac{P_{\mathrm{ref}}}{V_d}$

其中，P_ref是根据风光发电及电网运行情况调度设定的充放电有功功率，为正表示充电，为负表示放电。