CN111371340B - 储能变流器离网输出电压的控制方法、装置、设备及介质 - Google Patents

储能变流器离网输出电压的控制方法、装置、设备及介质 Download PDF

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CN111371340B CN201811605037.1A CN201811605037A CN111371340B CN 111371340 B CN111371340 B CN 111371340B CN 201811605037 A CN201811605037 A CN 201811605037A CN 111371340 B CN111371340 B CN 111371340B
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Abstract

本申请提供了一种储能变流器离网输出电压的控制方法、装置、设备及介质。该储能变流器离网输出电压的控制方法包括：获取储能变流器的输出电压参考值、三相输出电压、三相电感电流和三相电容电流；根据输出电压参考值和三相输出电压，对储能变流器的电压环进行比例积分控制，得到内环电流给定值；根据内环电流给定值、三相电感电流和三相电容电流，对储能变流器的电流环进行比例谐振控制，得到离网电压控制信号；根据离网电压控制信号控制储能变流器的离网电压输出。本申请可加快对电感电流的跟踪能力，解决负载电流突变对输出电压的影响，使储能变流器在离网工作时输出电压保持稳定，从而提高了负载供电电压的稳定性。

Description

储能变流器离网输出电压的控制方法、装置、设备及介质
技术领域
本申请涉及储能变流器技术领域，具体而言，本申请涉及一种储能变流器离网输出电压的控制方法、装置、设备及介质。
背景技术
随着风能、太阳能等新能源发电的不断发展，电力系统中出现越来越多的间歇性、不稳定电源，导致对储能系统的需求越来越强烈。储能系统不仅能解决新能源发电自身出力随机性和不可控导致的问题，减小新能源出力变化对电网的冲击；还能在电力充沛时存储电能，在负载高时释放电能，起到削峰填谷、减小系统备用需求的作用，储能与新能源发电的结合是未来新能源发展格局的主要形式。
电池储能系统的一个重要组成部分就是储能变流器(Power Conversion System，PCS)。通过储能变流器可以实现储能系统与交流电网之间的双向能量传递，通过控制策略实现对储能系统的充放电管理、对网侧负荷功率的跟踪、对储能系统充放电功率的控制、对正常及孤岛运行方式下网侧电压的控制等。
储能变流器在离网工作模式下，需要输出稳定的电压和频率提供给负载，通常采用V/f(电压/频率)控制。常规的V/f控制采用输出电压外环和电感电流内环的控制方式，当负载突变时，由于电感电流不能突变，导致储能变流器输出电压不稳定，严重时会引起过压保护。因此需要一种更好的控制策略，能够解决储能变流器离网输出电压的稳定性。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点，提出一种储能变流器离网输出电压的控制方法、装置、设备及介质，用以解决现有技术存在的储能变流器离网输出电压不稳定的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种储能变流器离网输出电压的控制方法，包括：
获取储能变流器的输出电压参考值、三相输出电压、三相电感电流和三相电容电流；
根据输出电压参考值和三相输出电压，对储能变流器的电压环进行比例积分控制，得到内环电流给定值；
根据内环电流给定值、三相电感电流和三相电容电流，对储能变流器的电流环进行比例谐振控制，得到离网电压控制信号；
根据离网电压控制信号控制储能变流器的离网电压输出。
第二方面，本申请实施例提供了一种储能变流器离网输出电压的控制装置，包括：
信号获取模块，用于获取储能变流器的输出电压参考值、三相输出电压、三相电感电流和三相电容电流；
比例积分控制模块，用于根据输出电压参考值和三相输出电压，对储能变流器的电压环进行比例积分控制，得到内环电流给定值；
比例谐振控制模块，用于根据内环电流给定值、三相电感电流和三相电容电流，对储能变流器的电流环进行比例谐振控制，得到离网电压控制信号；
离网电压控制模块，用于根据离网电压控制信号控制储能变流器的离网电压输出。
第三方面，本申请实施例提供了一种储能变流器离网输出电压的控制设备，包括：存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，该计算机程序由处理器执行以实现本申请实施例第一方面提供的储能变流器离网输出电压的控制方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例第一方面提供的储能变流器离网输出电压的控制方法。
本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下有益效果：
常规方法下对电流内环通常进行PI控制，在PI控制方法下，需要经过旋转坐标系将电感电流的交流量变换为直流量才能实现对电感电流的控制；相对于该PI控制方式，本申请实施例对电流内环进行PR控制，可对电感电流的交流量直接进行控制，而不需要进行旋转坐标的变换，加快了对电感电流的跟踪能力，有效地解决了负载电流突变对输出电压的影响，使储能变流器在离网工作时输出电压保持稳定，从而提高了负载供电电压的稳定性。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例涉及的储能系统的应用拓扑示意图；
图2为本申请实施例提供的一种储能变流器离网输出电压的控制方法的流程示意图；
图3为本申请实施例中对电压环进行PI控制的控制原理示意图；
图4为本申请实施例中对电流环进行PR控制的控制原理示意图；
图5为传统的双闭环控制方法下储能变流器离网负载从100％突变到20％时的输出电压波形示意图；
图6为传统的双闭环控制方法下储能变流器离网负载从100％突变到20％时的电流环跟踪波形示意图；
图7为本申请实施例提供的储能变流器离网输出电压的控制方法下储能变流器离网负载从100％突变到20％时的输出电压波形示意图；
图8为本申请实施例提供的储能变流器离网输出电压的控制方法下储能变流器离网负载从100％突变到20％时的电流环跟踪波形示意图；
图9为传统的双闭环控制方法下储能变流器离网负载从20％突变到100％时的输出电压波形示意图；
图10为传统的双闭环控制方法下储能变流器离网负载从20％突变到100％时的电流环跟踪波形示意图；
图11为本申请实施例提供的储能变流器离网输出电压的控制方法下储能变流器离网负载从20％突变到100％时的输出电压波形示意图；
图12为本申请实施例提供的储能变流器离网输出电压的控制方法下储能变流器离网负载从20％突变到100％时的电流环跟踪波形示意图；
图13为本申请实施例提供的一种储能变流器离网输出电压的控制装置的结构框架示意图；
图14为本申请实施例提供的一种储能变流器离网输出电压的控制设备的结构框架示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请，本申请实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
首先对本申请涉及的储能系统进行介绍，如图1所示，储能系统主要包括储能电池、三相IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)功率单元B1、输出电抗器Lg、滤波电容Cf、隔离变压器Tm和三相交流负载。
图1中的IL表示电感电流，IC表示电容电流，如图1所示，输出电抗器Lg和滤波电容Cf组成了一个LC滤波回路，可以滤除IGBT电力电子开关产生的谐波，使变流器的输出电压的电能质量满足供电要求。储能变流器的输出通过一个隔离变压器Tm隔离再给负载供电，这样可以减小储能变流器输出电压变化对负载的影响，同时变压器可以滤除一定的谐波，可以更好地保护负载。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。
本申请实施例提供了一种储能变流器离网输出电压的控制方法，如图2所示，该控制方法包括：
S201，获取储能变流器的输出电压参考值、三相输出电压、三相电感电流和三相电容电流。
可选地，本申请实施例提供的储能变流器离网输出电压的控制方法还包括：获取储能电池电压。
S202，根据输出电压参考值和三相输出电压，对储能变流器的电压环进行比例积分控制，得到内环电流给定值。
可选地，将三相输出电压转换为旋转坐标系下的反馈电压；将输出电压参考值转换为旋转坐标系下的电压给定值；将旋转坐标系下的电压给定值与反馈电压相减后输入PI(Proportion Integration，比例积分)控制器，通过PI控制器生成旋转坐标系下的电压环输出值；通过第一坐标系转换单元，将旋转坐标系下的电压环输出值转换为两相静止坐标系下的内环电流给定值。
可选地，本申请实施例中的第一坐标系转换单元可执行反PARK变换，该反PARK变换用于将互差90度的旋转坐标系d、q轴下的变量变换到两相静止、互差90度的αβ坐标系中。
可选地，将输出电压参考值转换为旋转坐标系下的电压给定值，包括：将输出电压参考值输入斜坡函数，通过斜坡函数生成旋转坐标系下的电压给定值。
可选地，将三相输出电压转换为旋转坐标系下的反馈电压，包括：通过第二坐标系转换单元将三相输出电压转换为两相静止坐标系下的两相输出电压；通过第三坐标系转换单元将两相输出电压转换为旋转坐标系下的反馈电压。
可选地，本申请实施例中的第二坐标系转换单元可执行CHARK变换，该CHARK变换用于将三相静止、互差120度的abc坐标系中的变量变换到两相静止、互差90度的αβ坐标系中；第三坐标系转换单元可执行PARK变换用于将两相静止、互差90度的αβ坐标系的变量变换到互差90度的旋转坐标系d、q轴下。
可选地，本申请实施例中的第一坐标系转换单元和第三坐标系转换单元均基于输出电压矢量角进行坐标系转换，输出电压矢量角通过以下方式确定：
获取储能变流器的输出频率参考值；将输出频率参考值与指定角度值相乘，得到输出角频率参考值；对输出角频率参考值进行积分，得到输出电压矢量角；其中，指定角度值可以根据实际需求设置，例如可设置为2π。
下面参照图3，对储能变流器的电压环进行PI控制的一种可选的控制原理进行如下介绍：
如图3中由上至下的第一流程分支所示，将获取的储能变流器输出频率参考值Fref乘以2π，得到输出角频率参考值Wref，输出角频率参考值Wref经过一个积分器的和积分得到输出电压矢量角θ，将该输出电压矢量角θ作为三相电压和三相电流旋转坐标变换的参考角度。
如图3中的第二流程分支所示，储能变流器的输出电压参考值Uref经过一个斜坡函数Ramp得到旋转坐标系下的d轴电压给定值Uodref，旋转坐标系下的q轴电压给定值Uoqref恒等于0，将输出电压矢量定位在d轴上，d轴电压即代表输出电压。
如图3中的第三流程分支所示，三相静止坐标系下的储能变流器的三相输出电压Uoabc，首先经过第二坐标系转换单元的CLARK变换后，变换为两相静止坐标系下的两相输出电压Uoalfa(alfa输出电压)和Uobeta(beta相输出电压)；该两相输出电压Uoalfa和Uobeta再经过第三坐标系转换单元的PARK变换后，变换为旋转坐标系下的反馈电压Uod(d轴反馈电压)和Uoq(q轴反馈电压)，PARK变换的变换角度为上述的输出电压矢量角θ。
如图3所示，将电压环的d轴电压给定值为Uodref与反馈电压Uod相减后，再经过PI控制器的调节可得到电压环输出值中的d轴电压环输出值Uodout；将电压环的q轴电压给定值Uoqref与反馈电压Uoq相减后，再经过PI控制器的调节可得到电压环输出值中的q轴电压环输出值Uoqout；d轴电压环输出值Uodout和q轴电压环输出值Uoqout经过第一坐标系转换单元的反PARK变换后，可得到两相静止坐标系下的内环电流给定值Ialfaref(alfa相的内环电流给定值)和Ibetaref(beta相的内环电流给定值)。
S203，根据内环电流给定值、三相电感电流和三相电容电流，对储能变流器的电流环进行比例谐振控制，得到离网电压控制信号。
可选地，根据内环电流给定值、三相电感电流和三相电容电流，通过PR(Proportion,Resonant，比例谐振)控制器生成SWPWM(空间矢量脉宽调制)的电压给定值；根据SWPWM的电压给定值和储能电池电压，通过SWPWM单元生成驱动控制信号。
可选地，根据内环电流给定值、三相电感电流和三相电容电流，通过PR控制器生成空间矢量脉宽调制的电压给定值，包括：
将三相电感电流和三相电容电流相加，得到三相输出电流；将三相电感电流和三相输出电流分别转换为两相静止坐标系下的两相电感电流和两相输出电流；将内环电流给定值与两相输出电流相加，并与两相电感电流相减，将得到的两相电流值输入PR控制器；将PR控制器的两相输出电压与储能变流器的两相输出电压分别相加，得到空间矢量脉宽调制的电压给定值；储能变流器的两相输出电压由储能变流器的三相输出电压转换得到。
可选地，将内环电流给定值与两相输出电流相加之前，还包括：将两相输出电流与预设的前馈系数相乘。
下面参照图4，对储能变流器的电流环进行PR控制的一种可选的控制原理进行如下介绍：
如图4中由上至下的第三流程分支所示，将获取到的三相电感电流ILabc和三相电容电流ICabc求和后可得到储能变流器的三相输出电流Ioabc；将三相电感电流ILabc和三相输出电流Ioabc分别经过第二坐标系转换单元的CLARK变换后，可分别得到两相静止坐标下的两相电感电流ILalfa(alfa相的电感电流)和ILbeta(beta相的电感电流)以及两相静止坐标下的两相输出电流Ioalfa(alfa相的输出电流)和Iobeta(beta相的输出电流)；将两相输出电流Ioalfa和Iobeta分别乘以前馈系数K后，与两相电感电流ILalfa和ILbeta一起进入第一支路和第二支路中进行相应的运算。
如图4中的第一流程分支和第二流程分支所示，将乘以了前馈系数K的两相输出电流Ioalfa和Iobeta，分别与由图3所示流程确定出的两相静止坐标系下的内环电流给定值Ialfaref和Ibetaref相加，可得到两相静止坐标下的电感电流给定值ILalfaref和ILbetaref。当负载突变时，最先变化的是输出电流，而电感电流由于电感物理特性，不会立即变化，所以采用输出电流的前馈(对输出电流乘以前馈系数)来加大电感电流给定值，有利于及时跟踪负载的变化，减弱由于电感电流的滞后性带来的影响。
如图4所示，将两相静止坐标下的电感电流给定值ILalfaref和ILbetaref分别与两相静止坐标下的电感电流ILalfa和ILbeta相减，再经过PR控制器的调节可得到PR控制器的两相输出PRalfa_out和PRbeta_out。PR控制器的调节可以避免复杂的坐标变换和解耦运算，同时也可避免传统PI控制器的迟滞现象，对交流信号可以进行无静差控制。
如图4所示，将PR控制器的两相输出电压PRalfa_out和PRbeta_out分别与储能变流器的两相输出电压Uoalfa和Uobeta相加，可得到SVPWM(空间矢量脉宽调制)控制的电压给定值PWM_alfaref和PWM_betaref，将该电压给定值PWM_alfaref和PWM_betaref与获取的储能电池电压Vdc，一起输入SVPWM单元后，SVPWM单元可产生驱动储能变流器中的IGBT的控制脉冲。从而完成对储能变流器主回路的控制。
S204，根据离网电压控制信号控制储能变流器的离网电压输出。
可选地，根据驱动控制信号驱动储能变流器的功率单元。
结合图3和图4所示的控制原理，可根据SVPWM单元输出的控制脉冲对储能变流器中的IGBT进行控制，从而完成对储能变流器主回路的控制，使储能变流器在离网工作时稳定地输出电压。
应用本申请实施例提供的储能变流器离网输出电压的控制方法，至少可以实现如下有益效果：
1)常规方法下对电流内环通常进行PI控制，在PI控制方法下，需要经过旋转坐标系将电感电流的交流量变换为直流量才能实现对电感电流的控制；相对于该PI控制方式，本申请实施例基于PR控制器对电流内环进行PR控制，可对电感电流的交流量直接进行控制，而不需要进行旋转坐标的变换，加快了对电感电流的跟踪能力，有效地解决了负载电流突变对输出电压的影响，使储能变流器在离网工作时输出电压保持稳定，从而提高了负载供电电压的稳定性；
2)本申请实施例在将两相输出电流Ioalfa和Iobeta和两相静止坐标系下的内环电流给定值Ialfaref和Ibetaref相加之前，对两相输出电流Ioalfa和Iobeta分别乘以了前馈系数，通过两相输出电流Ioalfa和Iobeta的前馈来识别负载电流的变化以及加大了电感电流给定值，加快了电感电流的跟踪，使电感电流可以及时跟踪负载的变化，从而减弱了电感电流变化的滞后性对输出电压的影响，使储能变流器的离网输出电压保持稳定，从而提高了负载供电电压的稳定性。
为了对上述有益效果进行验证，本申请的发明人对传统的双闭环控制和本申请实施例提供的储能变流器离网输出电压的控制方法的一种实施方式进行了两组仿真测试和比较。第一组仿真测试包括当储能变流器离网负载从100％突变到20％时对传统的双闭环控制方法和本申请实施例提供的控制方法分别进行的仿真测试，第二组仿真测试包括当储能变流器离网负载从20％突变到100％时对传统的双闭环控制方法和本申请实施例提供的控制方法分别进行的仿真测试，两组仿真测试的参数设置如下：给定线电压为400V(伏)，额定负载为250kW(千瓦)。
下面对结合图5至图8对第一组仿真测试的结果进行介绍：
在传统的双闭环控制方法下，储能变流器离网负载从100％突变到20％时的输出电压波形如图5所示，电流环跟踪波形如图6所示。
在图5中，横坐标表示时间(单位为秒)，纵坐标表示电压(单位为伏)，1、2、3所指的曲线分别表示储能变流器输出线电压Uab、Ubc、Uca；由图5可以看出，当0.6s(秒)时负载由100％突变到20％时，负载的突变导致输出电压波动的正峰值达到734V、负峰值达到-760V，最大波动百分比达到34％。
在图6中，横坐标表示时间(单位为秒)，纵坐标表示电流(单位为安)，1、2、3所指的曲线分别表示d轴电流PI控制器给定、反馈和输出，4、5、6所指的曲线分别表示q轴电流PI控制器给定、反馈和输出；由图6可以看出，由于PI控制器的积分作用，d轴反馈电流(曲线2)需要很长时间才能跟踪上d轴给定电流(曲线1)，电流跟踪的过程很慢。
在本申请实施例提供的控制方法下，储能变流器离网负载从100％突变到20％时的输出电压波形如图7所示，电流环跟踪波形如图8所示。
在图7中，横坐标表示时间(单位为秒)，纵坐标表示电压(单位为伏)，1、2、3所是的曲线分别表示储能变流器输出线电压Uab、Ubc、Uca；由图7可以看出，当0.6s时负载由100％突变到20％时，负载的突变导致输出电压波动的正峰值达到569V、负峰值达到-584V，最大波动百分比只有3％，可见，输出电压波动非常小。
在图8中，横坐标表示时间(单位为秒)，纵坐标表示电流(单位为安)，1所指的曲线分别表示PR控制器alfa轴电感电流给定ILalfaref和alfa轴电感电流反馈ILalfa，2所指的曲线beta轴电感电流给定ILbetaref和beta轴电感电流反馈ILbeta，3和4所指的曲线分别表示PR控制器alfa轴的输出PRalfa_out和beta轴的输出PRbeta_out；由图8可以看出，在负载突变时，由于PR控制器的快速调节作用，大约只需要10ms(毫秒)电流便可达到稳定，由于电流给定中增加了反映负载电流变化的输出电流前馈，所以输出电压变化很小。
下面对结合图9至图12对第二组仿真测试的结果进行介绍：
在传统的双闭环控制方法下，储能变流器离网负载从20％突变到100％时的输出电压波形如图9所示，电流环跟踪波形如图10所示。
在图9中，横坐标表示时间(单位为秒)，纵坐标表示电压(单位为伏)，1、2、3所指的曲线分别表示储能变流器输出线电压Uab、Ubc、Uca；由图9可以看出，当0.6s时负载由20％突变到100％时，负载的突变导致输出电压波动的正峰值达到486V、负峰值达到-388V，最大波动百分比达到31％。
在图10中，横坐标表示时间(单位为秒)，纵坐标表示电流(单位为安)，1、2、3所指的曲线分别表示d轴电流PI控制器给定、反馈和输出，4、5、6所指的曲线表示q轴电流PI控制器给定、反馈和输出；由图10可以看出，由于PI控制器的积分作用，d轴电流需要很长时间才能达到稳态，电流跟踪的过程缓慢。
在本申请实施例提供的控制方法下，储能变流器离网负载从20％突变到100％时的输出电压波形如图11所示，电流环跟踪波形如图12所示。
在图11中，横坐标表示时间(单位为秒)，纵坐标表示电压(单位为伏)，1、2、3所指的曲线分别表示储能变流器输出线电压Uab、Ubc、Uca；由图11可以看出，当0.6s时负载由20％突变到100％时，负载的突变导致输出电压波动的正峰值达到582V、负峰值达到-581V，最大波动百分比只有2.8％，输出电压波动非常小。
在图12中，横坐标表示时间(单位为秒)，纵坐标表示电流(单位为安)，1所指的曲线表示PR控制器alfa轴电感电流给定ILalfaref和alfa轴电感电流反馈ILalfa，2所指的曲线表示beta轴电感电流给定ILbetaref和beta轴电感电流ILbeta，3和4分别表示PR控制器alfa轴的输出PRalfa_out和beta轴的输出PRbeta_out；由图12可以看出，在负载突变时，由于PR控制器的快速调节作用，大约只需要10ms电流就可以达到稳定，由于电流给定中增加了反映负载电流变化的输出电流前馈，所以输出电压变化很小。
由上述两组仿真测试的结果可以看出，本申请实施例提供的储能变流器离网输出电压的控制方法，无论是在突加负载的情形下还是在突减负载的情形下，都可以保持输出电压的稳定，可以很好地解决负载突变对输出电压的影响，从而提高负载供电电压的稳定性。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种储能变流器离网输出电压的控制装置，可执行前面所述的方法实施例中提供的储能变流器离网输出电压的控制方法，如图13所示，该储能变流器离网输出电压的控制装置1300包括：信号获取模块1301、比例积分控制模块1302、比例谐振控制模块1303以及离网电压控制模块1304。
信号获取模块1301，用于获取储能变流器的输出电压参考值、三相输出电压、三相电感电流和三相电容电流。
比例积分控制模块1302，用于根据输出电压参考值和三相输出电压，对储能变流器的电压环进行比例积分控制，得到内环电流给定值。
比例谐振控制模块1303，用于根据内环电流给定值、三相电感电流和三相电容电流，对储能变流器的电流环进行PR控制，得到离网电压控制信号。
离网电压控制模块1304，用于根据离网电压控制信号控制储能变流器的离网电压输出。
可选地，信号获取模块1301，还用于获取储能电池电压。
可选地，比例谐振控制模块1303具体用于：根据内环电流给定值、三相电感电流和三相电容电流，通过PR控制器生成空间矢量脉宽调制的电压给定值；根据空间矢量脉宽调制的电压给定值和储能电池电压，通过空间矢量脉宽调制单元生成驱动控制信号。
可选地，比例谐振控制模块1303具体用于：将三相电感电流和三相电容电流相加，得到三相输出电流；将三相电感电流和三相输出电流分别转换为两相静止坐标系下的两相电感电流和两相输出电流；将内环电流给定值与两相输出电流相加，并与两相电感电流相减，将得到的两相电流值输入PR控制器；将PR控制器的两相输出电压与储能变流器的两相输出电压分别相加，得到空间矢量脉宽调制的电压给定值；储能变流器的两相输出电压由储能变流器的三相输出电压转换得到。
可选地，比例谐振控制模块1303还用于：内环电流给定值与两相输出电流相加之前，将两相输出电流与预设的前馈系数相乘。
可选地，离网电压控制模块1304，具体用于根据驱动控制信号驱动储能变流器的功率单元。
可选地，比例积分控制模块1302具体用于：将三相输出电压转换为旋转坐标系下的反馈电压；将输出电压参考值转换为旋转坐标系下的电压给定值；将旋转坐标系下的电压给定值与反馈电压相减后输入PI控制器，通过PI控制器生成旋转坐标系下的电压环输出值；通过第一坐标系转换单元，将旋转坐标系下的电压环输出值转换为两相静止坐标系下的内环电流给定值。
可选地，比例积分控制模块1302具体用于：将输出电压参考值输入斜坡函数，通过斜坡函数生成旋转坐标系下的电压给定值。
可选地，比例积分控制模块1302具体用于：通过第二坐标系转换单元将三相输出电压转换为两相静止坐标系下的两相输出电压；通过第三坐标系转换单元将两相输出电压转换为旋转坐标系下的反馈电压。
可选地，比例积分控制模块1302还用于：基于输出电压矢量角对第一坐标系转换单元和第三坐标系转换单元进行转换；并用于通过以下方式确定输出电压矢量角：获取储能变流器的输出频率参考值；将输出频率参考值与指定角度值相乘，得到输出角频率参考值；对输出角频率参考值进行积分，得到输出电压矢量角。
本申请实施例提供的储能变流器离网输出电压的控制装置1300，与前面所述的方法实施例具有相同的发明构思及相同的有益效果，该储能变流器离网输出电压的控制装置1300中未详细示出的内容可参照前面所述的方法实施例，在此不再赘述。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种储能变流器离网输出电压的控制设备，如图14所示，该储能变流器离网输出电压的控制设备1400包括：存储器1401和处理器1402。
本申请实施例中的存储器1401上存储有计算机程序，该计算机程序由处理器1402执行以实现本申请实施例所提供的储能变流器离网输出电压的控制方法。
本申请实施例中的存储器1401可以是ROM(Read-Only Memory，只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，可以是RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory，只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
本申请实施例中的处理器1402可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、通用处理器、DSP(Digital Signal Processor，数据信号处理器)、ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit，专用集成电路)、FPGA(Field－Programmable GateArray，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器1402也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。
本技术领域技术人员可以理解，本申请实施例提供的储能变流器离网输出电压的控制设备1400可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中。
本申请实施例提供的储能变流器离网输出电压的控制设备1400，与前面所述的各实施例具有相同的发明构思及相同的有益效果，该储能变流器离网输出电压的控制设备1400中未详细示出的内容可参照前面所述的各实施例，在此不再赘述。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例所提供的储能变流器离网输出电压的控制方法。
该计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM、RAM、EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。
本申请实施例提供的计算机可读存储介质，与前面所述的各实施例具有相同的发明构思及相同的有益效果，该计算机可读存储介质中未详细示出的内容可参照前面所述的各实施例，在此不再赘述。
本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种储能变流器离网输出电压的控制方法，其特征在于，包括：
获取储能变流器的输出电压参考值、三相输出电压、三相电感电流和三相电容电流，以及储能电池电压；
根据所述输出电压参考值和所述三相输出电压，对所述储能变流器的电压环进行比例积分控制，得到内环电流给定值；
根据所述内环电流给定值、所述三相电感电流和所述三相电容电流，对所述储能变流器的电流环进行比例谐振控制，得到离网电压控制信号；
根据所述离网电压控制信号控制所述储能变流器的离网电压输出；
其中，所述根据所述内环电流给定值、所述三相电感电流和所述三相电容电流，对所述储能变流器的电流环进行比例谐振控制，得到离网电压控制信号，包括：将所述三相电感电流和所述三相电容电流相加，得到三相输出电流；将所述三相电感电流和所述三相输出电流分别转换为两相静止坐标系下的两相电感电流和两相输出电流；将所述内环电流给定值与所述两相输出电流相加，并与所述两相电感电流相减，将得到的两相电流值输入所述比例谐振控制器；将所述比例谐振控制器的两相输出电压与所述储能变流器的两相输出电压分别相加，得到空间矢量脉宽调制的电压给定值；所述储能变流器的两相输出电压由所述储能变流器的三相输出电压转换得到；根据所述空间矢量脉宽调制的电压给定值和所述储能电池电压，通过空间矢量脉宽调制单元生成驱动控制信号；
以及，所述根据所述离网电压控制信号控制所述储能变流器的离网电压输出，包括；根据所述驱动控制信号驱动所述储能变流器的功率单元。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述将所述内环电流给定值与所述两相输出电流相加之前，还包括：
将所述两相输出电流与预设的前馈系数相乘。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述输出电压参考值和所述三相输出电压，对所述储能变流器的电压环进行比例积分控制，得到内环电流给定值，包括：
将所述三相输出电压转换为旋转坐标系下的反馈电压；
将所述输出电压参考值转换为所述旋转坐标系下的电压给定值；
将所述旋转坐标系下的电压给定值与所述反馈电压相减后输入比例积分控制器，通过所述比例积分控制器生成所述旋转坐标系下的电压环输出值；
通过第一坐标系转换单元，将所述电压环输出值转换为两相静止坐标系下的内环电流给定值。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述将所述输出电压参考值转换为所述旋转坐标系下的电压给定值，包括：
将所述输出电压参考值输入斜坡函数，通过所述斜坡函数生成所述旋转坐标系下的电压给定值。
5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述将所述三相输出电压转换为旋转坐标系下的反馈电压，包括：
通过第二坐标系转换单元将所述三相输出电压转换为所述两相静止坐标系下的两相输出电压；
通过第三坐标系转换单元将所述两相输出电压转换为所述旋转坐标系下的反馈电压。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，还包括：
所述第一坐标系转换单元和所述第三坐标系转换单元均基于输出电压矢量角进行坐标系转换；
以及，所述输出电压矢量角通过以下方式确定：
获取储能变流器的输出频率参考值；
将所述输出频率参考值与指定角度值相乘，得到输出角频率参考值；
对所述输出角频率参考值进行积分，得到所述输出电压矢量角。
7.一种储能变流器离网输出电压的控制装置，其特征在于，包括：
信号获取模块，用于获取储能变流器的输出电压参考值、三相输出电压、三相电感电流和三相电容电流，以及储能电池电压；
比例积分控制模块，用于根据所述输出电压参考值和所述三相输出电压，对所述储能变流器的电压环进行比例积分控制，得到内环电流给定值；
比例谐振控制模块，用于根据所述内环电流给定值、所述三相电感电流和所述三相电容电流，对所述储能变流器的电流环进行比例谐振控制，得到离网电压控制信号；
离网电压控制模块，用于根据所述离网电压控制信号控制所述储能变流器的离网电压输出；
其中，所述比例谐振控制模块具体用于：将所述三相电感电流和所述三相电容电流相加，得到三相输出电流；将所述三相电感电流和所述三相输出电流分别转换为两相静止坐标系下的两相电感电流和两相输出电流；将所述内环电流给定值与所述两相输出电流相加，并与所述两相电感电流相减，将得到的两相电流值输入所述比例谐振控制器；将所述比例谐振控制器的两相输出电压与所述储能变流器的两相输出电压分别相加，得到空间矢量脉宽调制的电压给定值；所述储能变流器的两相输出电压由所述储能变流器的三相输出电压转换得到；根据所述空间矢量脉宽调制的电压给定值和所述储能电池电压，通过空间矢量脉宽调制单元生成驱动控制信号；
以及，所述离网电压控制模块，具体用于根据所述驱动控制信号驱动所述储能变流器的功率单元。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，
所述比例积分控制模块具体用于：将所述三相输出电压转换为旋转坐标系下的反馈电压；将所述输出电压参考值转换为所述旋转坐标系下的电压给定值；将所述旋转坐标系下的电压给定值与所述反馈电压相减后输入比例积分控制器，通过所述比例积分控制器生成所述旋转坐标系下的电压环输出值；通过第一坐标系转换单元，将所述旋转坐标系下的所述电压环输出值转换为两相静止坐标系下的内环电流给定值。
9.一种储能变流器离网输出电压的控制设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序由所述处理器执行以实现如权利要求1至6中任一项所述的储能变流器离网输出电压的控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的储能变流器离网输出电压的控制方法。
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