CN113889996A - 一种单点型多端口电力集能器及其控制方法 - Google Patents

一种单点型多端口电力集能器及其控制方法 Download PDF

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CN113889996A CN202010626435.2A CN202010626435A CN113889996A CN 113889996 A CN113889996 A CN 113889996A CN 202010626435 A CN202010626435 A CN 202010626435A CN 113889996 A CN113889996 A CN 113889996A
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Abstract

本发明涉及一种单点型多端口电力集能器及其控制方法，包括：高压直流母线、两个电压源型换流器、双向DC/DC变换器、boost变换器和buck变换器；所述两个电压源型换流器的直流侧与所述高压直流母线并联，所述两个电压源型换流器的交流侧与电网或交流负荷连接；本发明通过各换流器和各变换器对分布式电源、储能及柔性负荷并网后分布式电源、储能及柔性负荷的潮流进行精确控制，提高了分布式电源、储能及柔性负荷控制管理的效率，同时，使分布式电源、储能及柔性负荷可以即插即用。

Description

一种单点型多端口电力集能器及其控制方法
技术领域
本发明涉及能源互联技术领域，具体涉及一种单点型多端口电力集能器及其控制方法。
背景技术
随着能源互联网战略的提出，新能源快速发展，新能源发电方式通常具有间歇性、随机性和不可控性的特点，为了实现削峰填谷、为新能源发电的波动提供能量缓冲，大量的储能设备也接入电网。新能源并网技术和储能技术的快速发展，使得电力系统的发电方式由传统的集中式向分布式开始过渡，出现集中式和分布式并存的现象，且分布式发电所占比例越来越大。同时，以电动汽车为代表的柔性负荷也在大量接入电网，电力系统出现“源网荷”并存的现象，电能流动也从传统的单一方向流动逐渐变为多方向流动方式。
微电网是解决分布式电源及柔性负荷接入配网行之有效的方法，其一般建设模式为各分布式电源、储能及柔性负荷利用各自的电力电子变换器并网。这种方式虽然在一定范围内解决了源荷接入问题，但由于各类电力电子装备既要解决源荷侧的接入和能量传递问题，还要兼顾电网友好互动特性，因此使得微电网结构变得复杂，导致控制管理困难，不利于协调优化，系统存在效率低下的问题，难以实现即插即用的功能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是一种单点型多端口电力集能器及其控制方法，解决现有技术中分布式电源、储能及柔性负荷并网后，控制管理效率低的问题，使分布式电源、储能和柔性负荷可以即插即用。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
本发明提供一种单点型多端口电力集能器，其改进之处在于，包括：高压直流母线、两个电压源型换流器、双向DC/DC变换器、boost变换器和buck变换器；
所述两个电压源型换流器的直流侧与所述高压直流母线并联，所述两个电压源型换流器的交流侧与电网或交流负荷连接；
所述双向DC/DC变换器、boost变换器和buck变换器的高压侧与所述高压直流母线并联；
所述双向DC/DC变换器的低压侧与储能系统连接，所述boost变换器的低压侧与光伏系统连接，所述buck变换器的低压侧与直流负荷连接。
基于同一发明构思，本发明还提供一种所述电力集能器的控制方法，其改进之处在于，包括：
当两个电压源型换流器中一个电压源型换流器连接电网、一个电压源型换流器连接交流负荷时，基于高压直流母线的电压控制连接电网的电压源型换流器中开关管的开或断，基于高压直流母线的有功功率指令值控制连接交流负荷的电压源型换流器中开关管的开或断，以及根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的有功功率指令值控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，基于光伏系统的输出功率控制boost变换器中开关管的开或断，基于直流负荷的电压控制buck变换器中开关管的开或断；
当两个电压源型换流器均电压源型换流器连接电网时，基于高压直流母线的电压控制连接电网的电压源型换流器中开关管的开或断，以及根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的有功功率指令值控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，基于光伏系统的输出功率控制boost变换器中开关管的开或断，基于直流负荷的电压控制buck变换器中开关管的开或断；
当两个电压源型换流器均连接交流负荷时，基于高压直流母线的有功功率指令值控制连接交流负荷的电压源型换流器中开关管的开或断，以及根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的电压控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，基于光伏系统的输出功率控制boost变换器中开关管的开或断，基于直流负荷的电压控制buck变换器中开关管的开或断。
优选地，所述基于高压直流母线的电压控制连接电网的电压源型换流器中开关管的开或断，包括：
将高压直流母线的电压与电压指令值的差值作为第一PI控制器的输入量；
将第一PI控制器的输出量、连接电网的电压源型换流器交流侧电容电压和电感电流作为虚拟同步机控制算法的输入量，获得虚拟同步机控制算法输出的第一电压幅值和第一相角；
基于第一电压幅值E1和第一相角θ1，按下式确定第一三相电压参考信号：
Figure BDA0002564943990000021
式中，Ea,1为第一a相电压参考信号，Eb,1为第一b相电压参考信号，Ec,1为第一c相电压参考信号；
将第一三相电压参考信号作为第一PWM调制器的输入量，并利用第一PWM调制器输出的调制信号控制连接电网的电压源型换流器中开关管的开或断；
优选地，所述基于高压直流母线的有功功率指令值控制连接交流负荷的电压源型换流器中开关管的开或断，包括：
将高压直流母线的有功功率指令值、连接交流负荷的电压源型换流器交流侧电容电压和电感电流作为虚拟同步机控制算法的输入量，获得虚拟同步机控制算法输出的第三电压幅值和第三相角；
基于第三电压幅值E3和第三相角θ3，按下式确定第三三相电压参考信号：
Figure BDA0002564943990000031
式中，Ea,3为第三a相电压参考信号，Eb,3为第三b相电压参考信号，Ec,3为第三c相电压参考信号；
将第三三相电压参考信号作为第三PWM调制器的输入量，并利用第三PWM调制器输出的调制信号控制连接交流负荷的电压源型换流器中开关管的开或断；
优选地，所述根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的有功功率指令值控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，包括：
基于双向DC/DC变换器低压侧电压和双向DC/DC变换器的电感电流获得双向DC/DC变换器低压侧的有功功率；
将双向DC/DC变换器低压侧的有功功率与高压直流母线的有功功率指令值的差值作为第三PI控制器的输入量；
将第三PI控制器的输的输出量作为第五PWM调制器的输入量，并利用第五PWM调制器输出的调制信号控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断。
优选地，所述根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的电压控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，包括：
基于双向DC/DC变换器低压侧电压和双向DC/DC变换器的电感电流获得双向DC/DC变换器低压侧的有功功率；
将高压直流母线的电压与电压指令值作为第四PI控制器的输入量；
获取第四PI控制器的输出量与高压直流母线的电压的乘积，将其与双向DC/DC变换器低压侧的有功功率的差值作为第五PI控制器的输入量；
将第五PI控制器的输出量作为第六PWM调制器的输入量，并利用第六PWM调制器输出的调制信号控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断。
优选地，所述基于光伏系统的输出功率控制boost变换器中开关管的开或断，包括：
根据当前时刻光伏系统的输出功率确定下一时刻的占空比信号；
利用所述下一时刻的占空比信号在下一时刻控制boost变换器中开关管的开或断。
优选地，所述根据当前时刻光伏系统的输出功率确定下一时刻的占空比信号，包括：
当PPV,k＝PPV,k-1时，则D(k+1)＝D(k)；
当PPV,k＜PPV,k-1时，若UPV,k＞UPV,k-1，则D(k+1)＝D(k)-ΔD，否则，D(k+1)＝D(k)+ΔD；
当PPV,k＞PPV,k-1时，若UPV,k＞UPV,k-1，则D(k+1)＝D(k)+ΔD，否则，D(k+1)＝D(k)-ΔD；
其中，PPV,k为k时刻光伏系统的输出功率，PPV,k-1为k-1时刻光伏系统的输出功率，UPV,k为k时刻光伏系统的输出电压，UPV,k-1为k-1时刻光伏系统的输出电压，D(k+1)为k+1时刻的占空比信号，D(k)为k时刻的占空比信号，ΔD为扰动步长。
优选地，所述基于直流负荷的电压控制buck变换器中开关管的开或断，包括：
将直流负荷的电压与直流负荷的电压指令值的差值作为第六PI控制器的输入量；
将第六PI控制器的输出量与buck变换器中电感电流的差值作为第七PI控制器的输入量；
将第七PI控制器的输出量作为第七PWM调制器的输入量；
利用第七PWM调制器输出的控制信号控制buck变换器中开关管的开或断。
与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：
本发明提供的一种单点型多端口电力集能器及其控制方法，包括：高压直流母线以及与所述高压直流母线并联的两个电压源型换流器、双向DC/DC变换器、boost变换器和buck变换器；所述两个电压源型换流器的直流侧与所述高压直流母线并联，所述两个电压源型换流器的交流侧与电网或交流负荷连接；本发明的双向DC/DC变换器、boost变换器和buck变换器作为集能器的输出/入端口，可以实现分布式电源、储能和柔性负荷即插即用的目的；
其中，本发明的控制方法中通过对各换流器和各变换器进行开关控制，实现了对分布式电源、储能及柔性负荷的潮流进行精确调节，提高了分布式电源、储能及柔性负荷控制管理的效率；
电压源型换流器的直流侧与所述高压直流母线并联方式，保证了交流侧供电的高可靠性与稳定性，采用虚拟同步控制方法控制，可实现交流侧并离网运行方式平滑切换，还可以抵御由外界的小扰动引起的系统快速波动，能够在电网发生异常时做出响应、主动地参与电网调节；
基于光伏系统的输出功率控制boost变换器中开关管的开或断，实现分布式电源就地消纳；
对双向DC/DC变换器中开关管进行开断控制，可利用储能的充放电实现对直流母线电压的控制，达到自主支撑、改善电能质量的效果；
交流负荷和直流负荷通过对应的换流器和变换器接入系统，提升了给负荷供电的灵活性。
附图说明
图1是本发明单点型多端口电力集能器结构示意图；
图2是本发明实施例中连接电网的电压源型换流器的控制器示意图；
图3是本发明实施例中连接交流负荷的电压源型换流器的控制器示意图；
图4是本发明实施例中双向DC/DC变换器的第一控制器示意图；
图5是本发明实施例中双向DC/DC变换器的第二控制器示意图；
图6是本发明实施例中buck变换器的控制器示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
本发明提供一种单点型多端口电力集能器，如图1所示，包括：高压直流母线、两个电压源型换流器、双向DC/DC变换器、boost变换器和buck变换器；；
所述两个电压源型换流器的直流侧与所述高压直流母线并联，所述两个电压源型换流器的交流侧与电网或交流负荷连接。
所述双向DC/DC变换器、boost变换器和buck变换器的高压侧与所述高压直流母线并联；
所述双向DC/DC变换器的低压侧与储能系统连接，所述boost变换器的低压侧与光伏系统连接，所述buck变换器的低压侧与直流负荷连接。
基于同一发明构思，本发明还提供一种所述电力集能器的控制方法，包括：
当两个电压源型换流器中一个电压源型换流器连接电网、一个电压源型换流器连接交流负荷时，基于高压直流母线的电压控制连接电网的电压源型换流器中开关管的开或断，基于高压直流母线的有功功率指令值控制连接交流负荷的电压源型换流器中开关管的开或断，以及根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的有功功率指令值控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，基于光伏系统的输出功率控制boost变换器中开关管的开或断，基于直流负荷的电压控制buck变换器中开关管的开或断；
当两个电压源型换流器均电压源型换流器连接电网时，基于高压直流母线的电压控制连接电网的电压源型换流器中开关管的开或断，以及根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的有功功率指令值控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，基于光伏系统的输出功率控制boost变换器中开关管的开或断，基于直流负荷的电压控制buck变换器中开关管的开或断；
当两个电压源型换流器均连接交流负荷时，基于高压直流母线的有功功率指令值控制连接交流负荷的电压源型换流器中开关管的开或断，以及根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的电压控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，基于光伏系统的输出功率控制boost变换器中开关管的开或断，基于直流负荷的电压控制buck变换器中开关管的开或断。
在本发明的实施例中，如图2所示，上述基于高压直流母线的电压控制连接电网的电压源型换流器中开关管的开或断，包括：
将高压直流母线的电压与电压指令值的差值ΔU作为第一PI控制器的输入量；
将第一PI控制器的输出量、连接电网的电压源型换流器交流侧电容电压和电感电流作为虚拟同步机控制算法的输入量，获得虚拟同步机控制算法输出的第一电压幅值和第一相角；其中，uC,a,1,uC,b,1,uC,c,1分别为连接电网的电压源型换流器交流侧电容的a、b和c相电压，iL,a,1,iL,b,1,iL,c,1分别为连接电网的电压源型换流器交流侧电感的a、b和c相电流；
基于第一电压幅值E1和第一相角θ1，按下式确定第一三相电压参考信号：
Figure BDA0002564943990000071
式中，Ea,1为第一a相电压参考信号，Eb,1为第一b相电压参考信号，Ec,1为第一c相电压参考信号；
将第一三相电压参考信号作为第一PWM调制器的输入量，并利用第一PWM调制器输出的调制信号控制连接电网的电压源型换流器中开关管的开或断，以实现对高压直流母线的电压的实时调节。
在本发明的实施例中，如图3所示，上述基于高压直流母线的有功功率指令值控制连接交流负荷的电压源型换流器中开关管的开或断，包括：
将高压直流母线的有功功率指令值Pset、连接交流负荷的电压源型换流器交流侧电容电压和电感电流作为虚拟同步机控制算法的输入量，获得虚拟同步机控制算法输出的第三电压幅值和第三相角；
基于第三电压幅值E3和第三相角θ3，按下式确定第三三相电压参考信号：
Figure BDA0002564943990000072
式中，Ea,3为第三a相电压参考信号，Eb,3为第三b相电压参考信号，Ec,3为第三c相电压参考信号；
将第三三相电压参考信号作为第三PWM调制器的输入量，并利用第三PWM调制器输出的调制信号控制连接交流负荷的电压源型换流器中开关管的开或断，以实现对高压直流母线的有功功率的实时调节。
在本发明的实施例中，如图4所示，上述根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的有功功率指令值控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，包括：
基于双向DC/DC变换器低压侧电压和双向DC/DC变换器的电感电流获得双向DC/DC变换器低压侧的有功功率Poutput；
将双向DC/DC变换器低压侧的有功功率与高压直流母线的有功功率指令值的差值(第一减法器的输出量)作为第三PI控制器的输入量；
将第三PI控制器的输的输出量作为第五PWM调制器的输入量，并利用第五PWM调制器输出的调制信号控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，以实现对DC/DC变换器低压侧电压的调节。
其中，双向DC/DC变换器低压侧的有功功率为正时，双向DC/DC变换器工作在buck模式，双向DC/DC变换器低压侧的有功功率为负时，双向DC/DC变换器工作在boost模式。
在本发明的实施例中，如图5所示，上述根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的电压控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，包括：
基于双向DC/DC变换器低压侧电压和双向DC/DC变换器的电感电流获得双向DC/DC变换器低压侧的有功功率；第二减法器
将高压直流母线的电压Udc与电压指令值Udc,ref作为第四PI控制器的输入量；
获取第四PI控制器的输出量与高压直流母线的电压的乘积，将其与双向DC/DC变换器低压侧的有功功率的差值(第二减法器的输出量)作为第五PI控制器的输入量；
将第五PI控制器的输出量作为第六PWM调制器的输入量，并利用第六PWM调制器输出的调制信号控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，以实现对DC/DC变换器低压侧电压的调节。
在本发明的实施例中，boost变换器采用MPPT控制，上述基于光伏系统的输出功率控制boost变换器中开关管的开或断，包括：
根据当前时刻光伏系统的输出功率确定下一时刻的占空比信号；
利用所述下一时刻的占空比信号在下一时刻控制boost变换器中开关管的开或断，以实现对光伏系统的输出功率的调节。
在本发明的实施例中，上述根据当前时刻光伏系统的输出功率确定下一时刻的占空比信号，包括：
当PPV,k＝PPV,k-1时，则D(k+1)＝D(k)；
当PPV,k＜PPV,k-1时，若UPV,k＞UPV,k-1，则D(k+1)＝D(k)-ΔD，否则，D(k+1)＝D(k)+ΔD；
当PPV,k＞PPV,k-1时，若UPV,k＞UPV,k-1，则D(k+1)＝D(k)+ΔD，否则，D(k+1)＝D(k)-ΔD；
其中，PPV,k为k时刻光伏系统的输出功率，PPV,k-1为k-1时刻光伏系统的输出功率，UPV,k为k时刻光伏系统的输出电压，UPV,k-1为k-1时刻光伏系统的输出电压，D(k+1)为k+1时刻的占空比信号，D(k)为k时刻的占空比信号，ΔD为扰动步长。
在本发明的实施例中，如图6所示，上述基于直流负荷的电压控制buck变换器中开关管的开或断，包括：
将直流负荷的电压Udc,low与直流负荷的电压指令值Udc,low,ref的差值(第三减法器的输出量)作为第六PI控制器的输入量；
将第六PI控制器的输出量与buck变换器中电感电流iL的差值(第四减法器的输出量)作为第七PI控制器的输入量；
将第七PI控制器的输出量作为第七PWM调制器的输入量；
利用第七PWM调制器输出的控制信号控制buck变换器中开关管的开或断，以实现对直流负荷电压的调节。
综上所述，本发明提供的一种单点型多端口电力集能器及其控制方法，包括：高压直流母线以及与所述高压直流母线并联的两个电压源型换流器、双向DC/DC变换器、boost变换器和buck变换器；所述两个电压源型换流器的直流侧与所述高压直流母线并联，所述两个电压源型换流器的交流侧与电网或交流负荷连接；本发明通过各换流器和各变换器对分布式电源、储能及柔性负荷并网后分布式电源、储能及柔性负荷的潮流进行精确控制，提高了分布式电源、储能及柔性负荷控制管理的效率，同时，使分布式电源、储能和柔性负荷可以即插即用；
其中，电压源型换流器的直流侧与所述高压直流母线并联方式，保证交流侧供电的高可靠性与稳定性，采用虚拟同步控制方法控制，可实现交流侧并离网运行方式平滑切换，还抵御由外界的小扰动引起的系统快速波动，能够在电网发生异常时做出响应、主动地参与电网调节；
基于光伏系统的输出功率控制boost变换器中开关管的开或断，实现分布式电源就地消纳；
对双向DC/DC变换器中开关管进行开断控制，可利用储能的充放电实现对直流母线电压的控制，达到自主支撑、改善电能质量的效果；
交流负荷和直流负荷通过对应的换流器和变换器接入系统，大大提升了给负荷供电的灵活性。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、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。
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。
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。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种单点型多端口电力集能器，其特征在于，包括：高压直流母线、两个电压源型换流器、双向DC/DC变换器、boost变换器和buck变换器；
所述两个电压源型换流器的直流侧与所述高压直流母线并联，所述两个电压源型换流器的交流侧与电网或交流负荷连接；
所述双向DC/DC变换器、boost变换器和buck变换器的高压侧与所述高压直流母线并联；
所述双向DC/DC变换器的低压侧与储能系统连接，所述boost变换器的低压侧与光伏系统连接，所述buck变换器的低压侧与直流负荷连接。
2.一种如权利要求1所述电力集能器的控制方法，其特征在于，包括：
当两个电压源型换流器中一个电压源型换流器连接电网、一个电压源型换流器连接交流负荷时，基于高压直流母线的电压控制连接电网的电压源型换流器中开关管的开或断，基于高压直流母线的有功功率指令值控制连接交流负荷的电压源型换流器中开关管的开或断，以及根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的有功功率指令值控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，基于光伏系统的输出功率控制boost变换器中开关管的开或断，基于直流负荷的电压控制buck变换器中开关管的开或断；
当两个电压源型换流器均电压源型换流器连接电网时，基于高压直流母线的电压控制连接电网的电压源型换流器中开关管的开或断，以及根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的有功功率指令值控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，基于光伏系统的输出功率控制boost变换器中开关管的开或断，基于直流负荷的电压控制buck变换器中开关管的开或断；
当两个电压源型换流器均连接交流负荷时，基于高压直流母线的有功功率指令值控制连接交流负荷的电压源型换流器中开关管的开或断，以及根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的电压控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，基于光伏系统的输出功率控制boost变换器中开关管的开或断，基于直流负荷的电压控制buck变换器中开关管的开或断。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于高压直流母线的电压控制连接电网的电压源型换流器中开关管的开或断，包括：
将高压直流母线的电压与电压指令值的差值作为第一PI控制器的输入量；
将第一PI控制器的输出量、连接电网的电压源型换流器交流侧电容电压和电感电流作为虚拟同步机控制算法的输入量，获得虚拟同步机控制算法输出的第一电压幅值和第一相角；
基于第一电压幅值E1和第一相角θ1，按下式确定第一三相电压参考信号：
Figure FDA0002564943980000021
式中，Ea,1为第一a相电压参考信号，Eb,1为第一b相电压参考信号，Ec,1为第一c相电压参考信号；
将第一三相电压参考信号作为第一PWM调制器的输入量，并利用第一PWM调制器输出的调制信号控制连接电网的电压源型换流器中开关管的开或断。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于高压直流母线的有功功率指令值控制连接交流负荷的电压源型换流器中开关管的开或断，包括：
将高压直流母线的有功功率指令值、连接交流负荷的电压源型换流器交流侧电容电压和电感电流作为虚拟同步机控制算法的输入量，获得虚拟同步机控制算法输出的第三电压幅值和第三相角；
基于第三电压幅值E3和第三相角θ3，按下式确定第三三相电压参考信号：
Figure FDA0002564943980000022
式中，Ea,3为第三a相电压参考信号，Eb,3为第三b相电压参考信号，Ec,3为第三c相电压参考信号；
将第三三相电压参考信号作为第三PWM调制器的输入量，并利用第三PWM调制器输出的调制信号控制连接交流负荷的电压源型换流器中开关管的开或断。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的有功功率指令值控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，包括：
基于双向DC/DC变换器低压侧电压和双向DC/DC变换器的电感电流获得双向DC/DC变换器低压侧的有功功率；
将双向DC/DC变换器低压侧的有功功率与高压直流母线的有功功率指令值的差值作为第三PI控制器的输入量；
将第三PI控制器的输的输出量作为第五PWM调制器的输入量，并利用第五PWM调制器输出的调制信号控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据双向DC/DC变换器低压侧电压和高压直流母线的电压控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断，包括：
基于双向DC/DC变换器低压侧电压和双向DC/DC变换器的电感电流获得双向DC/DC变换器低压侧的有功功率；
将高压直流母线的电压与电压指令值作为第四PI控制器的输入量；
获取第四PI控制器的输出量与高压直流母线的电压的乘积，将其与双向DC/DC变换器低压侧的有功功率的差值作为第五PI控制器的输入量；
将第五PI控制器的输出量作为第六PWM调制器的输入量，并利用第六PWM调制器输出的调制信号控制双向DC/DC变换器中开关管的开或断。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于光伏系统的输出功率控制boost变换器中开关管的开或断，包括：
根据当前时刻光伏系统的输出功率确定下一时刻的占空比信号；
利用所述下一时刻的占空比信号在下一时刻控制boost变换器中开关管的开或断。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据当前时刻光伏系统的输出功率确定下一时刻的占空比信号，包括：
当PPV,k＝PPV,k-1时，则D(k+1)＝D(k)；
当PPV,k＜PPV,k-1时，若UPV,k＞UPV,k-1，则D(k+1)＝D(k)-ΔD，否则，D(k+1)＝D(k)+ΔD；
当PPV,k＞PPV,k-1时，若UPV,k＞UPV,k-1，则D(k+1)＝D(k)+ΔD，否则，D(k+1)＝D(k)-ΔD；
其中，PPV,k为k时刻光伏系统的输出功率，PPV,k-1为k-1时刻光伏系统的输出功率，UPV,k为k时刻光伏系统的输出电压，UPV,k-1为k-1时刻光伏系统的输出电压，D(k+1)为k+1时刻的占空比信号，D(k)为k时刻的占空比信号，ΔD为扰动步长。
9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于直流负荷的电压控制buck变换器中开关管的开或断，包括：
将直流负荷的电压与直流负荷的电压指令值的差值作为第六PI控制器的输入量；
将第六PI控制器的输出量与buck变换器中电感电流的差值作为第七PI控制器的输入量；
将第七PI控制器的输出量作为第七PWM调制器的输入量；
利用第七PWM调制器输出的控制信号控制buck变换器中开关管的开或断。
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