CN115693731A - 一种储能系统、并离网切换的方法及储能变流器 - Google Patents

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CN115693731A CN202110872541.3A CN202110872541A CN115693731A CN 115693731 A CN115693731 A CN 115693731A CN 202110872541 A CN202110872541 A CN 202110872541A CN 115693731 A CN115693731 A CN 115693731A
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刘云峰
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Abstract

本申请公开了一种储能系统、并离网切换的方法及储能变流器，至少两台储能变流器PCS，至少两台PCS的输出端并联在一起连接交流电网；至少两台PCS的输入端连接储能电源；至少两台PCS中的第一台PCS包括：电压检测电路、功率变换电路和控制器；第一台PCS为至少两台PCS中的任意一台；电压检测电路检测至少两台PCS的输出端并联点的电网电压；控制器根据并联点的电网电压判断交流电网发生孤岛时，将第一台PCS的输出电压的角度调整为基准角度，使至少两台PCS的输出电压的角度均相同；基准角度为第一台PCS在至少两台PCS并网时根据电网电压的角频率获得，在并离网切换时，各台PCS的输出电压的角度相同，抑制环流。

Description

一种储能系统、并离网切换的方法及储能变流器
技术领域
本申请涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种储能系统、并离网切换的方法及储能变流器。
背景技术
随着全球环境污染的加重，绿色能源越来越受青睐，例如光伏发电、风力发电和水利发电等。为了更好地实现储能系统和电网的配合，储能系统可以并网参与电网的各种调节任务，例如，调节无功功率等。
一般储能系统包括多台储能变流器(PCS，Power Conversion System)，多台PCS的输出端并联在一起连接电网。为了使PCS可以参与电网的调节任务，PCS运行在电流源模式。电流源的特点为并网时，PCS主动侦测电网电压的频率和相位，根据电网电压的频率和相位控制自身的输出电流，内阻抗特性体现为高阻抗。
储能系统一般带有本地负载，当出现电网跳变时，PCS需要由并网模式切换到离网模式为本地负载供电，即简称PCS进行并离网切换。PCS在并离网切换过程中，考虑到负载供电的可靠性和稳定性，需要保证提供给负载的电流尽量不能突变，从而实现并离网的无缝切换。
由于电网异常引起的并离网切换时，多台PCS之间没有通信，每台PCS独立检测电网电压，独立进行并离网切换，多台PCS的输出电压的角度容易出现较大差异，导致各台PCS之间出现较大环流，无法做到并离网的无缝切换，影响负载的供电。
发明内容
为了解决以上技术问题，本申请提供一种储能系统、并离网切换的方法及储能变流器，能够在PCS进行并离网切换时，各台PCS的输出电压的角度相同，抑制并离网时各台PCS之间出现较大环流，稳定为本地负载供电。
本申请实施例提供一种储能系统，包括：多台PCS，多台PCS的输出端并联在一起连接交流电网；多台PCS的输入端连接储能电源；例如至少两台PCS，至少两台PCS 各自独立采集并联点的电网电网，各自独立实现并离网切换，不需要互相通信。每台 PCS的并离网切换的原理相同，即至少两台PCS中的第一台PCS包括：电压检测电路、功率变换电路和控制器；第一台PCS为至少两台PCS中的任意一台；功率变换电路在并网时将储能电源提供的电能转换后输出给交流电网；电压检测电路检测至少两台 PCS的输出端并联点的电网电压；控制器根据并联点的电网电压判断交流电网发生孤岛时，将第一台PCS的输出电压的角度调整为基准角度，由于基准角度为第一台PCS 在至少两台PCS并网时根据电网电压的角频率获得，因此，至少两台PCS的输出电压的角度均相同；这样，多台PCS在并离网切换时，均将输出电压的角度切换为相同的基准角度，从而实现输出电压的相位均相同，各台PCS之间不会因为相位不同，即不同步而引起较大的环流，从而可以为本地负载稳定供电。应该理解，在并离网切换时，各台PCS的输出电压的角度与输出电流的角度同步，即输出电压的角度变为输出电流的角度。
为了解决多台PCS并离网切换时出现较大的环流问题，本申请实施例提供的储能系统，在多台PCS正常并网工作时，多台PCS的输出端均与交流电网连接，可以实时获取电网电压的角频率，利用电网电压的角频率获得基准角度；当交流电网异常时，多台PCS需要离网运行时，即进行并网到离网的切换，简称并离网切换，每台PCS将自身输出电压的角度调整为基准角度。由于每台PCS并网时均连接交流电网，获得的基准角度均是根据电网电压获得的，因此，每台PCS获得的基准角度相同，当每台PCS 将输出电压的角度调整为基准角度时，可以保证所有PCS的输出电压的角度相同，即均为基准角度，进而多台PCS之间不会存在输出电压的角度不同的问题，进而多台PCS 之间不会出现较大的环流，从而多台PCS在离网时可以保证为本地负载进行稳定地供电。
在一种可能的实现方式中，控制器具体用于交流电网正常时，即在至少两台PCS并网时，对电网电压进行锁相获得的电网电网的角频率，然后对锁相后的角频率进行滤波，对滤波后的角频率进行积分可以得到基准角度。例如低通滤波或者滑动平均滤波。由于电网发生孤岛时，电网电压的角频率会大幅跳变，为了继续稳定为本地负载供电，PCS需要为本地负载供给电网电压跳变前的相位，因此，滤波是为了使角频率缓慢变化，即输入的角频率暂态变化时，输出的角频率尽量不变，在PCS离网时角频率的突变转换为缓慢变化，消除暂态的影响。另外滤波还可以滤除干扰信号。
下面介绍两种不同的获得基准角度的方式，即可以先对角频率滤波，再获得滤波后的角频率与基准角频率的和，也可以先获得角频率与基准角频率之和，对之和进行滤波：
第一种，在各台PCS并网时控制器对电网电压进行坐标变换获得旋转坐标系下的Q轴分量，将Q轴分量经过锁相获得角频率，对角频率与基准角频率之和进行低通滤波，将低通滤波后的角频率进行积分获得基准角度。
第二种，控制器在并网时对电网电压进行坐标变换获得旋转坐标系下的Q轴分量，将Q轴分量经过锁相获得角频率，对角频率进行低通滤波，对基准角频率与低通滤波后的角频率之和进行积分获得基准角度。
在一种可能的实现方式中，控制器还用于在至少两台PCS并网时获得电网电压的相位，利用电网电压的相位对基准角度进行校正；交流电网发生孤岛时将输出电压的角度调整为校正后的基准角度。
在一种可能的实现方式中，控制器在至少两台PCS并网时获得电网电压锁相后的角频率，对角频率与基准角频率之和进行积分获得电网电压的相位。
在一种可能的实现方式中，由于控制器对角频率与基准角频率之和进行滤波时，滤波后会对角频率产生衰减，随着时间的推移，误差会越来越大，积分后获得的基准角度也存在误差，因此，为了弥补基准角度的误差，可以定时对基准角度进行校正。即控制器在电网电压的相位的过零点将基准角度清零，重新对电网电压锁相的角频率滤波后积分得到校正后的基准角度。
在一种可能的实现方式中，控制器，还用于在至少两台PCS并网将电网电压的相位作为第一台PCS的输出电压的角度。
在一种可能的实现方式中，基准角度的波形为锯齿波，锯齿波的角度跟随正弦波从0度-360度变化。
在一种可能的实现方式中，控制器检测并联点的电网电压的频率或幅值，并联点的电网电压的频率超过预设频率区间或电网电压的幅值超过预设幅值区间，判断交流电网发生孤岛；控制器，还用于判断交流电网发生孤岛时，置孤岛标志位为1，设置角频率调节量为零；还用于判断并网断路器断开时，置孤岛标志位为2，根据功角特性设置角频率调节量，使各台PCS实现功率均分；并网断路器连接在并联点和交流电网之间。
基于以上实施例介绍的储能系统，本申请实施例还提供一种储能系统的并离网切换的方法，其中储能系统包括：至少两台储能变流器PCS，至少两台PCS的输出端并联在一起连接交流电网；至少两台PCS的输入端连接储能电源；该方法适用于至少两台PCS中的第一台PCS，第一台PCS为至少两台PCS中的任意一台，包括以下步骤：检测至少两台PCS的输出端并联点的电网电压；根据并联点的电网电压判断交流电网发生孤岛时，将第一台PCS的输出电压的角度调整为基准角度，使至少两台PCS的输出电压的角度均相同；基准角度为第一台PCS在至少两台PCS并网时根据电网电压的角频率获得。
在一种可能的实现方式中，还包括：至少两台PCS并网时对电网电压锁相的角频率滤波后积分得到基准角度。
在一种可能的实现方式中，并网时对电网电压锁相的角频率滤波后积分得到基准角度，具体包括：
在并网时对电网电压进行坐标变换获得旋转坐标系下的Q轴分量，将Q轴分量经过锁相获得角频率，对角频率与基准角频率之和进行低通滤波，将低通滤波后的角频率进行积分获得基准角度。
在一种可能的实现方式中，并网时对电网电压锁相的角频率滤波后积分得到基准角度，具体包括：
在并网时对电网电压进行坐标变换获得旋转坐标系下的Q轴分量，将Q轴分量经过锁相获得角频率，对角频率进行低通滤波，对基准角频率与低通滤波后的角频率之和进行积分获得基准角度。
在一种可能的实现方式中，还包括：在至少两台PCS并网时获得电网电压的相位，利用电网电压的相位对基准角度进行校正；交流电网发生孤岛时将输出电压的角度调整为校正后的基准角度。
在一种可能的实现方式中，在至少两台PCS并网时获得电网电压的相位，具体包括：在至少两台PCS并网时获得电网电压锁相后的角频率，对角频率与基准角频率之和进行积分获得电网电压的相位。
在一种可能的实现方式中，利用电网电压的相位对基准角度进行校正，具体包括：在电网电压的相位的过零点将基准角度清零，重新对电网电压锁相的角频率滤波后积分得到校正后的基准角度。
本申请实施例还提供一种储能变流器，储能变流器PCS为至少两台PCS中的第一台PCS，第一台PCS为至少两台PCS中的任意一台，至少两台PCS的输出端均并联在一起连接交流电网；第一台PCS包括：电压检测电路、功率变换电路和控制器；功率变换电路，用于并网时将储能电源提供的电能转换后输出给交流电网；电压检测电路，用于检测至少两台PCS的输出端并联点的电网电压；控制器，用于根据并联点的电网电压判断交流电网发生孤岛时，将PCS的输出电压的角度调整为基准角度，使至少两台PCS的输出电压的角度均相同；基准角度为第一PCS在至少两台PCS并网时根据电网电压的角频率获得。
本申请实施例提供的储能变流器，实时采集并联点的电压，并网状态下，采集的电压信号经过锁相环，得到角频率调节量，角频率调节量与基准角频率之和得到的角频率进行积分得到输出角度，输出角度输入给PCS控制环路进行并网控制。同时，将角频率进行滤波和积分，然后校正得到校正后的基准角度。由于多台PCS拥有相同的并机点，因此每一台的基准角度相同；判断孤岛出现时，角频率调节量切换到0，同时，将各台PCS的输出电压的角度与基准角度进行对齐，对齐后，保证每台PCS的输出电压的角度是相同的，随后输入给PCS控制环路进行离网控制。
在一种可能的实现方式中，控制器，具体用于在并网时对电网电压进行坐标变换获得旋转坐标系下的Q轴分量，将Q轴分量经过锁相获得角频率，对角频率与基准角频率之和进行低通滤波，将低通滤波后的角频率进行积分获得基准角度。
在一种可能的实现方式中，控制器，具体用于在至少两台PCS并网时获得电网电压锁相后的角频率，对角频率与基准角频率之和进行积分获得电网电压的相位，利用电网电压的相位对基准角度进行校正；交流电网发生孤岛时将输出电压的角度调整为校正后的基准角度。
在一种可能的实现方式中，控制器在电网电压的相位的过零点将基准角度清零，重新对电网电压锁相的角频率滤波后积分得到校正后的基准角度。
当检测到交流电网孤岛时，并离网切换过程中，角频率调节量为0，用基准角频率积分后的相位的过零点对基准角度进行校正，在相位的过零点对基准角度进行清零校正。即并离网切换过程中，不需要调节角频率，锁相环PLL输出的角频率调节量不再起作用，此时角频率不再变化，仅用基准角频率(例如50Hz)积分后的相位对基准角度进行校正，保证每台PCS虽然在不同时刻判断出孤岛，但都向同一个基准角度进行对齐，保证多台PCS的输出电压的角度同步。
本申请至少具有以下优点：
本申请实施例提供的储能系统中的多台PCS的输出端并联在一起连接交流电网，在电网电压正常时，各台PCS正常并网运行，各台PCS并网时对电网电压锁相获得角频率，根据角频率获得基准角度留作备用。当交流电网发生孤岛时，各台PCS将输出电压的角度调整为各自获得的基准角度，由于各台PCS获得的基准角度均是在交流电网正常情况下对电网电压锁相获得的，因此，各台PCS获得的基准角度相同，孤岛时各台PCS均将输出电压的角度切换为各自获得的基准角度，即所有PCS的输出电压的角度均与基准角度对齐，保证各台PCS之间的输出电压的角度相同，进而可以抑制各台PCS之间出现较大的环流，保证各台PCS在并离网切换时能够稳定地为本地负载供电。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种储能系统的示意图；
图2为本申请实施例提供的光储直流耦合示意图；
图3为本申请实施例提供的一种储能系统的控制架构图；
图4A为本申请实施例提供的又一种储能系统的控制架构图；
图4B为本申请实施例提供的储能系统的另一种控制架构图；
图5为本申请实施例提供的电网电压与基准角度的波形图；
图6为本申请实施例提供的并离网切换时的控制示意图；
图7A为本申请实施例提供的并离网切换后的离网控制示意图；
图7B为本申请实施例提供的另一种储能系统的示意图；
图8为本申请实施例提供的一种储能系统的并离网切换的方法流程图；
图9为本申请实施例提供的另一种储能系统的并离网切换的方法流程图；
图10为本申请实施例提供的一种储能变流器的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
以下说明中的“第一”、“第二”等用词仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。此外，术语“耦接”可以是实现信号传输的电性连接的方式。“耦接”可以是直接的电性连接，也可以通过中间媒介间接电性连接。
储能系统实施例
为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，下面先介绍该技术方案的应用场景，本申请实施例涉及一种储能系统，该储能系统可以并网运行，可以和交流电网一起为负载供电，当交流电网出现故障时，可以单独为负载供电。本申请实施例不限定储能系统的具体应用场景，例如可以为大型储能应用场景、中小型分布式储能应用场景或户用储能应用场景等。
参见图1，该图为本申请实施例提供的一种储能系统的示意图。
储能系统一般包括多台PCS，如图1所示，包括n个PCS，n为大于等于2的正整数，分别为PCS1至PCSn，每个PCS的输入端连接能量存储系统(ESS，Energy Storage System)，每个PCS可以连接一个ESS，也可以连接多个ESS，例如PCS1连接一个ESS， PCSn连接一个ESS，本申请实施例不做具体限定，可以根据实际需要来设置。例如对于光储系统，ESS可以为储能集装箱，储能集装箱内的电池簇的电能可以由光伏发电获得。例如，ESS可以包括光伏组件、电池系统和直流-直流变换器等。多台PCS可以独立连接变压器的第一侧，也可以多台PCS交流耦合连接到变压器的第一侧，变压器的第二侧连接并网开关，并网开关可以具体可以利用并网断路器来实现。
另外，光储系统中包括光伏和储能的耦合，参见图2，该图为本申请实施例提供的光储直流耦合示意图。ESS的直流电源还可以来自风力发电或者水利发电或者电池等。
即图1中的ESS可以包括图2中的电池BAT、光伏组件PV和直流/直流(DC/DC，Direct Current)电路，即BAT连接对应的DC/DC电路，PV连接对应的DC/DC电路，所有的输出端并联在一起。
图1中的PPC为电站控制器，或者上位机。PPC用于控制并网断路器的开关状态，例如控制并网断路器断开或导通，当交流电网正常时，PPC控制并网断路器导通，PCS 与交流电网连接进行并网运行，Load为本地负载；当交流电网异常时，例如出现孤岛， PPC控制并网断路器断开，PCS断开与交流电网的连接，PCS进行离网运行，PCS为本地负载Load供电。
当PCS并网运行时，PCS运行在电流源模式；当交流电网发生故障跳脱时，需要储能系统切换到离网运行，为本地负载供电，因此，需要PCS运行在电压源模式，为本地负载提供稳定的电压。
由于多台PCS之间没有通信，各台PCS独立进行采样，独立根据电网电压判断是否发生孤岛，当发生孤岛时进行离网控制。由于各台PCS的电压检测电路与并联点的电缆长度有所区别，电缆长度不同则线路阻抗有所差异，线路阻抗不同产生的压降不同，进而导致各台PCS检测的电网电压有所不同，因此会影响各台PCS判断电网孤岛的时刻不同，进而各台PCS从并网到离网的切换时刻不同，输出角度出现较大差异，导致出现较大的环流，影响为本地负载供电的稳定性。
为了解决多台PCS并离网切换时出现较大的环流问题，本申请实施例提供的储能系统，在多台PCS正常并网工作时，多台PCS的输出端均与交流电网连接，可以实时获取电网电压的角频率，利用电网电压的角频率获得基准角度；当交流电网异常时，多台PCS需要离网运行时，即进行并网到离网的切换，简称并离网切换，每台PCS将自身输出电压的角度调整为基准角度。由于每台PCS并网时均连接交流电网，获得的基准角度均是根据电网电压获得的，因此，每台PCS获得的基准角度相同，当每台PCS 将输出电压的角度调整为基准角度时，可以保证所有PCS的输出电压的角度相同，即均为基准角度，进而多台PCS之间不会存在输出电压的角度不同的问题，进而多台PCS 之间不会出现较大的环流，从而多台PCS在离网时可以保证为本地负载进行稳定地供电。
为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，下面结合附图对本申请实施例提供的技术方案进行详细介绍。
参见图3，该图为本申请实施例提供的一种储能系统的控制架构图。
本申请实施例提供的储能系统，包括：至少两台储能变流器PCS，至少两台PCS 的输出端并联在一起连接交流电网，图3中仅是示意性画出了三台PCS，本申请实施例不限定PCS的具体数量；三台PCS的输入端连接储能电源，该储能电源可以来自光伏发电，也可以来自风力发电，也可以来自水利发电，还可以来自电池，即ESS输出的为直流电，PCS可以将直流电变换为与电网一致的交流电；每台PCS的输入端连接的ESS可以为独立的，也可以多台PCS共同连接同一个ESS。
本申请实施例提供的储能系统中多台PCS在并离网切换时独立完成，并不受控于其他设备，多台PCS之间不需要进行同步，即不需要相互发送同步离网的信号。
由于本申请实施例中各台PCS独立完成自身的并离网切换，因此，对于每台PCS 来说，并离网切换的原理相同，为了方便介绍，下面以多台PCS中任意一台PCS为例进行介绍，其他PCS的并离网控制原理相同，在此不再一一赘述。为了方便描述以第一台PCS代表多台PCS中任意一台PCS。
第一台PCS包括：电压检测电路200、功率变换电路(即图中的PCS)和控制器 100；功率变换电路，用于并网时将储能电源提供的电能转换后输出给交流电网；
电压检测电路200，用于检测至少两台PCS的输出端并联点的电网电压。
并联点为多台PCS的输出端并联在一起连接的点，图中PCS的输出端连接变压器的第一侧，变压器的第二侧连接交流电网，则并联点为PCS连接变压器的第一侧的点。
控制器100，用于根据并联点的电网电压判断交流电网发生孤岛时，将第一台PCS输出电压的角度调整为基准角度，使至少两台PCS的输出电压的角度均相同；基准角度为至少两台PCS并网时根据电网电压的角频率获得，应该理解由于基准角度是在多台PCS均正常并网时获得的，因此，至少两台PCS得到的基准角度均相同。
交流电网发生孤岛说明电网出现异常，不能继续为本地负载进行正常供电，此时需要PCS为本地负载进行供电。当PCS并网运行时，PCS等效为电流源，由交流电网来稳定提供给本地负载的电压。当PCS离网运行时，PCS需要等效为电压源为本地负载提供电能，由PCS来稳定提供给本地负载的电压。
应该理解，图中的控制环路也由控制器100来实现。
为了方便理解控制器100的工作原理，图3示意了控制器100内部的控制环节。
为了方便理解本申请实施例提供的技术方案，下面先介绍交流电网没有发生孤岛(跳网)时，PCS的控制原理。
控制器100中实线表示正常并网的工作过程，虚线表示交流电网发生孤岛时控制器100的工作过程。
首先，介绍图3中实线对应的工作并网的控制过程。
PCS正常并网工作时，电压检测电路200检测PCS输出端的三相电压uabc，通过坐标变换将静止坐标系变换到两相旋转坐标系下的电压DQ轴的分量，随后Q轴分量经过锁相环PLL得到代表电网电压旋转速度的角频率调节量Δωpll；旋转坐标系下的电压为矢量，其中角频率为旋转的频率，并网状态时，角频率调节量Δω＝Δωpll，即PLL 输出的角频率Δωpll叠加基准角频率ωB(电网的固定角频率50Hz或60Hz)，对角频率Δωpll与基准角频率ωB之和进行积分获得电网电压的相位θreal。图中1/s表示积分。此时电网正常，没有发生孤岛，因此，没有孤岛标志，图中AI仅是示意孤岛检测，AI1 为AI的输出信号，为孤岛标志位，表示孤岛标志，AI1＝0时表示交流电网正常，没有发生孤岛，该标志决定了最终给控制环路的θpcs。孤岛检测可以通过电网电压来判断，也可以通过电网电流来判断，例如，电网电压的幅值或者频率发生了偏移，偏大或者偏小，则可以判断电网发生孤岛，如果电网电压正常，则判断没有发生孤岛，PCS正常并网运行即可。此时，θpcs＝θreal，即θreal直接输出给控制环路，此处的控制环路是指PCS并网需要的电网角度的控制环路，例如电流环路、电压环路或功率环路等，控制环路控制PCS进行功率控制，或者电压控制，以上控制环路均是PCS正常并网时的控制环路，在此不再赘述。应该理解，PCS正常工作进行电压环路控制检测的是自身的输出电压。
另外，在PCS正常并网运行时，各台PCS的控制器实时对电压电网进行锁相获得角频率，根据角频率获得基准角度，电网没有发生孤岛时，基准角度没有任何作用，只有在并网切换离网过程中才发挥作用。
交流电网发生孤岛的瞬间，每台PCS的PLL输出的角频率调节量可能不同，因此，每台PCS的输出电压的角度不同，各台PCS之间出现相位差，这样在离网状态下将出现较大的环流。
下面介绍图3中虚线对应的并网转离网的切换过程。
控制器根据多台PCS并联点的电网电压判断交流电网发生孤岛时，将自身的输出电压的角度调整为基准角度。将θB赋值给θreal，即此时控制环路使用的θpcs＝θB，其中，基准角度θB为至少两台PCS并网时根据电网电压的角频率获得的，至少两台PCS得到的基准角度均相同。
由于每台PCS单独实现并离网切换，每台PCS在并网时，均实时获得电网电压的角频率，根据电网电压的角频率获得基准角度，因此，每台PCS获得的基准角度是相同的，当PCS进行并离网切换时，所有PCS均切换为各自获得的基准角度，由于每台 PCS获得的基准角度相同，因此可以避免各个PCS之间输出电压的角度出现较大差异，进而可以抑制各台PCS之间的环流。应该理解，在并离网切换时，PCS的输出电压的角度与输出电流的角度相同，即输出电压与输出电流同步。
控制器根据电网电压的角频率获得基准角度的一种实现方式为滤波，例如低通滤波或者滑动平均滤波。由于电网发生孤岛时，电网电压的角频率会大幅跳变，为了继续稳定为本地负载供电，PCS需要为本地负载供给电网电压跳变前的相位，因此，滤波是为了使角频率缓慢变化，即输入的角频率暂态变化时，输出的角频率尽量不变，在PCS离网时角频率的突变转换为缓慢变化，消除暂态的影响。另外滤波还可以滤除干扰信号。
本申请实施例提供的储能系统中的多台PCS的输出端并联在一起连接交流电网，在电网电压正常时，各台PCS正常并网运行，各台PCS根据电网电压的角频率获得基准角度；当交流电网发生孤岛时，各台PCS将自身的输出电压的角度调整为自身获得的基准角度，由于各台PCS获得的基准角度均是在交流电网正常情况下对电网电压锁相获得的，因此，各台PCS获得的基准角度相同，孤岛时各台PCS均将输出电压的角度切换为基准角度，即与基准角度对其，保证各台PCS之间的输出电压的角度相同，进而可以抑制各台PCS之间出现较大的环流，各台PCS保证稳定地为本地负载供电。
另外，本申请实施例提供的储能系统中各台PCS之间不依赖于通讯，也可以实现并离网切换时的输出电压的角度同步，因为各台PCS均向相同的基准角度对齐，进而真正实现并离网切换过程中实现无缝切换，电压畸变小。考虑并离网切换期间本地负载的电压耐受能力，切换暂态过程中，例如电压畸变的幅值尽量不超过90％～110％额定电压，相位突变小于5度。
以上实施例介绍的基准角度是先获得角频率调节量与基准角频率的和，再对角频率调节量和基准角频率的和进行滤波，然后对滤波后的角频率进行积分获得基准角度。另外，还有一种可能的实现方式，参见图4A，该图为本申请实施例提供的储能系统的又一种控制架构图。
控制器可以先对角频率调节量Δω进行滤波，再求基准角频率与滤波后的角频率调节量Δω1的和，对基准角频率ωB与滤波后的角频率调节量Δω1的和进行积分获得基准角度θB。
应该理解，图4A所示的基准角度的获得方式适用于本申请实施例提供的所有技术方案，为了方便介绍，以下实施例中以图3所示的基准角度的获得方式进行介绍。
下面具体介绍交流电网发生孤岛时的切换过程。
参见图4B，该图为本申请实施例提供的储能系统的另一种控制架构图。
由于控制器对角频率Δωpll与基准角频率ωB之和进行滤波时，滤波后会对角频率产生衰减，随着时间的推移，误差会越来越大，积分后获得的基准角度也存在误差，因此，为了弥补基准角度的误差，可以定时对基准角度进行校正。下面介绍一种具体的校正方式。
控制器，还用于在至少两台PCS并网时获得电网电压的相位，利用电网电压的相位对基准角度进行校正；交流电网发生孤岛时将输出电压的角度调整为校正后的基准角度。
正常并网运行时电网电压的相位的获得方式如下：控制器在至少两台PCS并网时获得电网电压锁相后的角频率，对角频率与基准角频率之和进行积分获得电网电压的相位，即θreal。
控制器利用θreal对基准角度θB进行校正的具体方式为：在电网电压的相位θreal的过零点将基准角度θB清零，重新对电网电压锁相的角频率滤波后积分得到校正后的基准角度θB。由于在θreal每次过零点均对基准角度进行清零，因此，基准角度为周期性的锯齿波。锯齿波的角度跟随正弦波从0度-360度变化。
参见图5，该图为本申请实施例提供的电网电压与基准角度的波形图。
图5中的正弦波为电网电压的波形，图5中的锯齿波为本申请实施例提供的基准角度的波形。
例如，从t1时刻交流电网发生孤岛，以两台PCS的输出端并联为例，PCS1的输出电压的角度为A，PCS2的输出电压的角度为B，从图中可以看出，A和B均偏离了基准角度对应的锯齿波。当PCS1和PCS2判断发生孤岛时，PCS1的输出电压的角度调整为基准角度，PCS2的输出电压的角度调整为基准角度，从而使PCS1和PCS2的输出电压的角度均为基准角度，从而使PCS1和PCS2的输出电压的角度相同，进而避免PCS1和PCS2两者并联时之间出现较大的环流，影响为本地负载稳定供电。
控制器对于基准角度的校正也是在PCS正常并网时进行的，即获得校正后的基准角度是正常并网时一直在进行的，只有在并离网切换时才将输出电压的角度切换为校正后的基准角度。
应该理解，各台PCS获得的校正后的基准角度仅在并离网切换时使用一次，即将θB赋值给θpcs，后续切换完成后，各台PCS实现离网状态下的运行。
参见图6，该图为本申请实施例提供的并离网切换时的控制示意图。
比较图6和图4B，图4B中的孤岛标志位AI1＝0，还未发生孤岛，运行在并网状态。图6中的孤岛标志位AI1＝1，即图6中已经发生孤岛，运行在并离网切换的过渡状态。
当AI判断交流电网发生孤岛时，置孤岛标志位为1，此时角频率调节量变为0，即并离网切换过程中，不需要调节角频率，Δω＝0，而锁相环PLL输出的角频率调节量Δωpll不再起作用，此时角频率不再变化，仅用基准角频率ωB(例如50Hz)积分后的相位对基准角度θB进行校正，即θpcs＝θB，保证每台PCS虽然在不同时刻判断出孤岛，但都向同一个基准角度进行对齐，保证多台PCS的输出电压的角度同步。
为了完成并离网的彻底切换，切换过程可能需要维持一段时间，例如几十到上百毫秒，等待与交流电网连接的开关均断开，即断开与交流电网的连接，待开关动作可靠完成，才完成并离网的彻底切换。
本申请实施例提供的储能系统主要是介绍在交流电网发生孤岛时，各台PCS控制自身的输出电压的角度切换到相同的基准角度的过程，完成切换后进行离网控制，对于离网的控制在此不做具体介绍，即离网之后，对于角频率调节量的控制属于离网工作的具体控制。
参见图7A，该图为本申请实施例提供的并离网切换后的离网控制示意图。
本实施例提供的储能系统，各台PCS将各自的输出电压的角度与基准角度对齐之后，完成并离网切换，此时孤岛标志位AI1置为2，由离网电压控制VSG实现PCS的控制，各台PCS均分功率来为本地负载供电，应该注意，此时角频率调节量不再为0，角频率又开始变化，而是由离网电压控制VSG输出角频率调节量ΔωVSG来进行离网控制，即控制器还用于判断并网断路器断开时，置孤岛标志位AI1为2，根据功角特性设置角频率调节量，使各台PCS实现功率均分；并网断路器连接在并联点和交流电网之间。应该理解，在离网控制时，离网电压控制VSG除了需要PCS的输出电压uabc以外，还需要PCS的输出电流iabc。
本申请实施例提供的储能系统，实时采集储能变流器并联点的电压，并网状态下，采集的电压信号经过锁相环，得到角频率调节量，角频率调节量与基准角频率之和得到的角频率进行积分得到输出角度，输出角度输入给PCS控制环路进行并网控制。同时，将角频率进行滤波和积分，然后校正得到校正后的基准角度。由于多台PCS拥有相同的并机点，因此每一台的基准角度相同；判断孤岛出现时，角频率调节量切换到0，同时，将各台PCS的输出电压的角度与基准角度进行对齐，对齐后，保证每台PCS的输出电压的角度是相同的，随后输入给PCS控制环路进行离网控制。
以上实施例介绍的储能系统均是以PCS的输出端直接并联在一起，再通过变压器连接交流电网。另外，本申请以上各个实施例提供的并离网切换的技术方案还适用于每个PCS的输出端各自连接对应一个变压器的第一侧，各个变压器的第二侧并联在一起，即连接并联点。
参见图7B，该图为本申请实施例提供的又一种储能系统的控制架构图。
本实施例中继续以三个PCS为例进行介绍，分别为PCS1、PCS2和PCS3，其中， PCS1的输出端连接第一变压器T1的第一侧，PCS2的输出端连接第二变压器T2的第一侧，PCS3的输出端连接第三变压器T3的第一侧，T1的第二侧、T2的第二侧和T3 的第二侧并联在一起连接交流电网。
由于图7B中的各台PCS的输出端并不是直接连接在一起，而是分别通过各自对应的变压器连接交流电网，因此，各台PCS与并联点的距离可能存在差异，距离差异将引起线路阻抗不同，线路阻抗不同产生的降压不同，因此，各台PCS检测的电网电压有所差异，进而导致各台PCS检测的电网电压有所不同，因此会影响各台PCS判断电网孤岛的时刻不同。但是，利用本申请实施例提供的技术方案，各台PCS均得到基准角度，当出现孤岛时，均与基准角度对齐，因此，即使判断孤岛的时刻不同，也不会出现输出电压的角度存在较大差异的情况，因此，各台PCS之间不会存在较大的环流。
方法实施例
基于以上实施例提供的一种储能系统，本申请实施例还提供一种储能系统的并离网切换的方法，下面结合附图进行详细介绍。
参见图8，该图为本申请实施例提供的一种储能系统的并离网切换的方法流程图。
本实施例提供的储能系统的并离网切换的方法应用于储能系统，储能系统包括：至少两台储能变流器PCS，至少两台PCS的输出端并联在一起连接交流电网；至少两台PCS的输入端连接储能电源。该方法适用于至少两台PCS中的第一台PCS，第一台 PCS为至少两台PCS中的任意一台，包括以下步骤：
S801：检测至少两台PCS的输出端并联点的电网电压；
该方法适用于任何一个PCS，每个PCS的控制器执行的方法相同。每个PCS均可以获得并联点的电网电压，独自进行判断交流电网是否发生孤岛。
S802：根据并联点的电网电压判断交流电网发生孤岛时，将第一台PCS输出电压的角度调整为基准角度，使至少两台PCS的输出电压的角度均相同；基准角度为第一台PCS在至少两台PCS并网时根据电网电压的角频率获得，至少两台PCS得到的基准角度均相同。
交流电网发生孤岛说明电网出现异常，不能继续为本地负载进行正常供电，此时需要PCS为本地负载进行供电。当PCS并网运行时，PCS等效为电流源；当PCS离网运行时，PCS需要等效为电压源为本地负载提供电能。
在PCS正常并网运行时，各台PCS的控制器实时对电压电网进行锁相获得角频率，根据角频率获得基准角度，电网没有发生孤岛时，基准角度没有任何作用，只有在并网切换离网过程中才发挥作用。
本申请实施例提供的方法，在电网电压正常时，各台PCS正常并网运行，各台PCS根据电网电压的角频率获得基准角度；当交流电网发生孤岛时，各台PCS将自身的输出电压的角度调整为自身获得的基准角度，由于各台PCS获得的基准角度均是在交流电网正常情况下对电网电压锁相获得的，因此，各台PCS获得的基准角度相同，孤岛时各台PCS均将输出电压的角度切换为基准角度，即与基准角度对其，保证各台PCS 之间的输出电压的角度相同，进而可以抑制各台PCS之间出现较大的环流，各台PCS 保证稳定地为本地负载供电。
参见图9，该图为本申请实施例提供的另一种储能系统的并离网切换的方法流程图。
S901：检测至少两台PCS的输出端并联点的电网电压；
S902：根据电网电压判断交流电网正常时，获得电网电压锁相后的角频率，对角频率与基准角频率之和进行积分获得电网电压的相位，根据电网电压的相位对PCS进行并网控制；同时对锁相后的角频率与基准角频率之和进行滤波，将滤波后的角频率进行积分获得基准角度。
应该理解，滤波也可以直接对锁相后的角频率直接进行，将滤波后的角频率再与基准角频率求和，对求和后的角频率进行积分获得基准角度具体可以参见图4A所示的控制架构。
另外，对角频率滤波后会产生衰减，随着时间的推移，误差会越来越大，积分后获得的基准角度也存在误差，因此，为了弥补基准角度的误差，可以定时对基准角度进行校正。具体可以利用电网电压的相位对基准角度进行校正；交流电网发生孤岛时将输出电压的角度调整为校正后的基准角度。校正的具体过程为：在电网电压的相位的过零点将基准角度清零，重新对电网电压锁相的角频率滤波后积分得到校正后的基准角度。由于在电网电压的相位每次过零点均对基准角度进行清零，因此，基准角度为周期性(0-360°)的锯齿波，即为交流信号。
其中，获得电网电压的角频率具体为：对电网电压进行坐标变换获得旋转坐标系下的Q轴分量，将Q轴分量经过锁相获得角频率。其中滤波可以为低通滤波或滑动平均滤波。
S903：根据电网电压判断交流电网发生孤岛时，各台PCS将自身的输出电压的角度切换为基准角度，进行并离网切换。
切换过程中，角频率调节量为0，直接以基准角频率积分后的相位的过零点对基准角度进行清零校正。
本申请实施例提供的方法，实时采集储能变流器并联点的电压，并网状态下，采集的电压信号经过锁相环，得到角频率调节量，角频率调节量与基准角频率之和得到的角频率进行积分得到输出角度，输出角度输入给PCS控制环路进行并网控制。同时，将角频率进行滤波和积分，然后校正得到校正后的基准角度。由于多台PCS拥有相同的并机点，因此每一台的基准角度相同；判断孤岛出现时，角频率调节量切换到0，同时，将各台PCS的输出电压的角度与基准角度进行对齐，对齐后，保证每台PCS的输出电压的角度是相同的，随后输入给PCS控制环路进行离网控制。
储能变流器实施例
基于以上实施例提供的一种储能系统及并离网切换的方法，本申请实施例还提供一种储能变流器PCS，该储能变流器设置在储能系统中，储能系统中包括多台PCS，多台PCS的输出端并联在一起连接交流电网，当交流电网正常时，多台PCS正常并网运行。但是，当交流电网发生孤岛时，多台PCS需要离网运行继续为本地负载供电，但是由于多台PCS可能不会同时判断出现孤岛，或者多台PCS之间并离网切换的时刻不同，均会致使各台PCS的输出电压的角度不同，由于多台PCS的输出端并联在一起，因此，当输出电压的角度不同时，各台PCS之间会出现较大的环流，本申请实施例提供的PCS，每台在正常运行时可以根据电网电压的相位获得基准角度，每台PCS获得的基准角度相同，在并离网切换时，均切换为基准角度，进而各台PCS的输出电压的角度均为相同的基准角度，因此，可以抑制并离网过程中出现较大的环流，从而给本地负载提供稳定的电压和电流。本申请实施例提供的PCS适用于储能系统中的每台 PCS，下面站在一台PCS的角度进行介绍，各台PCS的并离网控制过程相同。
下面结合附图详细介绍本申请实施例提供的PCS。
参见图10，该图为本申请实施例提供的一种储能变流器的示意图。
本申请实施例提供的储能变流器PCS为至少两台PCS中的第一台PCS，第一台 PCS为至少两台PCS中的任意一台，至少两台PCS的输出端均并联在一起连接交流电网；第一台PCS包括：电压检测电路101、功率变换电路102和控制器103。
功率变换电路102，用于并网时在控制器103的控制下将储能电源提供的电能转换后输出给交流电网；
电压检测电路101，用于检测至少两台PCS的输出端并联点的电网电压；
本申请实施例不具体限定电压检测电路101的具体实现方式，例如可以为电压传感器来实现，也可以搭建电路来实现。
控制器103，用于根据并联点的电网电压判断交流电网发生孤岛时，将第一台PCS的输出电压的角度调整为基准角度，使至少两台PCS的输出电压的角度均相同；基准角度为第一台PCS在至少两台PCS并网时根据电网电压的角频率获得的，至少两台 PCS得到的基准角度均相同。
交流电网发生孤岛说明电网出现异常，不能继续为本地负载进行正常供电，此时需要PCS为本地负载进行供电。当PCS并网运行时，PCS等效为电流源；当PCS离网运行时，PCS需要等效为电压源为本地负载提供电能。
在PCS正常并网运行时，各台PCS的控制器实时对电压电网进行锁相获得角频率，根据角频率获得基准角度，电网没有发生孤岛时，基准角度没有任何作用，只有在并网切换离网过程中才发挥作用。
本申请实施例提供的PCS，在电网电压正常时，根据电网电压的角频率获得基准角度；当交流电网发生孤岛时，PCS将自身的输出电压的角度调整为自身获得的基准角度，由于各台PCS获得的基准角度均是在交流电网正常情况下对电网电压锁相获得的，因此，各台PCS获得的基准角度相同，孤岛时各台PCS均将输出电压的角度切换为基准角度，即与基准角度对其，保证各台PCS之间的输出电压的角度相同，进而可以抑制各台PCS之间出现较大的环流，各台PCS保证稳定地为本地负载供电。
应该理解，当交流电网发生孤岛时，功率变换电路102输出的电能将不再输出给交流电网，而是为本地负载进行离网供电，以使本地负载能够继续稳定运行。
控制器，具体用于在并网时对电网电压进行坐标变换获得旋转坐标系下的Q轴分量，将Q轴分量经过锁相获得角频率，对角频率与基准角频率之和进行低通滤波，将低通滤波后的角频率进行积分获得基准角度。应该理解，滤波也可以直接对锁相后的角频率直接进行，将滤波后的角频率再与基准角频率求和，对求和后的角频率进行积分获得基准角度具体可以参见图4A所示的控制架构。
控制器，具体用于在至少两台PCS并网时获得电网电压锁相后的角频率，对角频率与基准角频率之和进行积分获得电网电压的相位，利用电网电压的相位对基准角度进行校正；交流电网发生孤岛时将输出电压的角度调整为校正后的基准角度。
控制器，具体用于在电网电压的相位的过零点将基准角度清零，重新对电网电压锁相的角频率滤波后积分得到校正后的基准角度。
另外，对角频率滤波后会产生衰减，随着时间的推移，误差会越来越大，积分后获得的基准角度也存在误差，因此，为了弥补基准角度的误差，可以定时对基准角度进行校正。具体可以利用电网电压的相位对基准角度进行校正；交流电网发生孤岛时将输出电压的角度调整为校正后的基准角度。校正的具体过程为：在电网电压的相位的过零点将基准角度清零，重新对电网电压锁相的角频率滤波后积分得到校正后的基准角度。由于在电网电压的相位每次过零点均对基准角度进行清零，因此，基准角度为周期性(0-360°)的锯齿波，即为交流信号。
其中，获得电网电压的角频率具体为：对电网电压进行坐标变换获得旋转坐标系下的Q轴分量，将Q轴分量经过锁相获得角频率。其中滤波可以为低通滤波或滑动平均滤波。
本申请实施例提供的PCS，实时采集储能变流器并联点的电压，并网状态下，采集的电压信号经过锁相环，得到角频率调节量，角频率调节量与基准角频率之和得到的角频率进行积分得到输出角度，输出角度输给PCS控制环路进行并网控制。同时，将角频率进行滤波和积分，然后校正得到校正后的基准角度。由于多台PCS拥有相同的并机点，因此每一台的基准角度相同；判断孤岛出现时，角频率调节量切换到0，同时，将各台PCS的输出电压的角度与基准角度进行对齐，对齐后，保证每台PCS的输出电压的角度是相同的，随后输入给PCS控制环路进行离网控制。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A 和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B 可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和 c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本申请技术方案保护的范围内。

Claims (21)

1.一种储能系统，其特征在于，包括：至少两台储能变流器PCS，所述至少两台PCS的输出端并联在一起连接交流电网；所述至少两台PCS的输入端连接储能电源；所述至少两台PCS中的第一台PCS包括：电压检测电路、功率变换电路和控制器；所述第一台PCS为所述至少两台PCS中的任意一台；所述功率变换电路，用于并网时将所述储能电源提供的电能转换后输出给所述交流电网；
所述电压检测电路，用于检测所述至少两台PCS的输出端并联点的电网电压；
所述控制器，用于根据所述并联点的电网电压判断交流电网发生孤岛时，将所述第一台PCS的输出电压的角度调整为基准角度，使所述至少两台PCS的输出电压的角度均相同；所述基准角度为所述第一台PCS在所述至少两台PCS并网时根据所述电网电压的角频率获得。
2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，具体用于所述至少两台PCS并网时对所述电网电压锁相的角频率滤波后积分得到所述基准角度。
3.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，具体用于在并网时对所述电网电压进行坐标变换获得旋转坐标系下的Q轴分量，将所述Q轴分量经过锁相获得角频率，对所述角频率与基准角频率之和进行低通滤波，将低通滤波后的角频率进行积分获得所述基准角度。
4.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，具体用于在并网时对所述电网电压进行坐标变换获得旋转坐标系下的Q轴分量，将所述Q轴分量经过锁相获得角频率，对所述角频率进行低通滤波，对基准角频率与低通滤波后的角频率之和进行积分获得所述基准角度。
5.根据权利要求3或4所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，还用于在所述至少两台PCS并网时获得所述电网电压的相位，利用所述电网电压的相位对所述基准角度进行校正；所述交流电网发生孤岛时将所述输出电压的角度调整为校正后的基准角度。
6.根据权利要求5所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，具体用于在所述至少两台PCS并网时获得所述电网电压锁相后的角频率，对所述角频率与基准角频率之和进行积分获得所述电网电压的相位。
7.根据权利要求5或6所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，具体用于在所述电网电压的相位的过零点将所述基准角度清零，重新对所述电网电压锁相的角频率滤波后积分得到校正后的基准角度。
8.根据权利要求5-7任一项所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，还用于在所述至少两台PCS并网将所述电网电压的相位作为所述第一台PCS的输出电压的角度。
9.根据权利要求1-8任一项所述的储能系统，其特征在于，所述基准角度的波形为锯齿波，所述锯齿波的角度跟随正弦波从0度-360度变化。
10.根据权利要求1-9任一项所述的储能系统，其特征在于，所述控制器，具体用于检测所述并联点的电网电压的频率或幅值，所述并联点的电网电压的频率超过预设频率区间或所述电网电压的幅值超过预设幅值区间，判断所述交流电网发生孤岛；
所述控制器，还用于判断所述交流电网发生孤岛时，置孤岛标志位为1，设置角频率调节量为零；还用于判断并网断路器断开时，置孤岛标志位为2，根据功角特性设置角频率调节量，使各台PCS实现功率均分；所述并网断路器连接在所述并联点和交流电网之间。
11.一种储能系统的并离网切换的方法，其特征在于，所述储能系统包括：至少两台储能变流器PCS，所述至少两台PCS的输出端并联在一起连接交流电网；所述至少两台PCS的输入端连接储能电源；该方法适用于所述至少两台PCS中的第一台PCS，所述第一台PCS为所述至少两台PCS中的任意一台，包括以下步骤：
检测所述至少两台PCS的输出端并联点的电网电压；
根据所述并联点的电网电压判断交流电网发生孤岛时，将所述第一台PCS的输出电压的角度调整为基准角度，使所述至少两台PCS的输出电压的角度均相同；所述基准角度为所述第一台PCS在所述至少两台PCS并网时根据所述电网电压的角频率获得。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：所述至少两台PCS并网时对所述电网电压锁相的角频率滤波后积分得到所述基准角度。
13.根据权利要求12所述的储能系统，其特征在于，所述并网时对所述电网电压锁相的角频率滤波后积分得到所述基准角度，具体包括：
在并网时对所述电网电压进行坐标变换获得旋转坐标系下的Q轴分量，将所述Q轴分量经过锁相获得角频率，对所述角频率与基准角频率之和进行低通滤波，将低通滤波后的角频率进行积分获得所述基准角度。
14.根据权利要求12所述的储能系统，其特征在于，所述并网时对所述电网电压锁相的角频率滤波后积分得到所述基准角度，具体包括：
在并网时对所述电网电压进行坐标变换获得旋转坐标系下的Q轴分量，将所述Q轴分量经过锁相获得角频率，对所述角频率进行低通滤波，对基准角频率与低通滤波后的角频率之和进行积分获得所述基准角度。
15.根据权利要求12-所述的储能系统，其特征在于，还包括：在所述至少两台PCS并网时获得所述电网电压的相位，利用所述电网电压的相位对所述基准角度进行校正；所述交流电网发生孤岛时将所述输出电压的角度调整为校正后的基准角度。
16.根据权利要求14所述的储能系统，其特征在于，所述在所述至少两台PCS并网时获得所述电网电压的相位，具体包括：
在所述至少两台PCS并网时获得所述电网电压锁相后的角频率，对所述角频率与基准角频率之和进行积分获得所述电网电压的相位。
17.根据权利要求14或15所述的储能系统，其特征在于，所述利用所述电网电压的相位对所述基准角度进行校正，具体包括：
在所述电网电压的相位的过零点将所述基准角度清零，重新对所述电网电压锁相的角频率滤波后积分得到校正后的基准角度。
18.一种储能变流器，其特征在于，所述储能变流器PCS为至少两台PCS中的第一台PCS，第一台PCS为所述至少两台PCS中的任意一台，所述至少两台PCS的输出端均并联在一起连接交流电网；所述第一台PCS包括：电压检测电路、功率变换电路和控制器；所述功率变换电路，用于并网时将储能电源提供的电能转换后输出给所述交流电网；
所述电压检测电路，用于检测所述至少两台PCS的输出端并联点的电网电压；
所述控制器，用于根据所述并联点的电网电压判断交流电网发生孤岛时，将所述PCS的输出电压的角度调整为基准角度，使所述至少两台PCS的输出电压的角度均相同；所述基准角度为所述第一PCS在所述至少两台PCS并网时根据所述电网电压的角频率获得。
19.根据权利要求18所述的储能变流器，其特征在于，所述控制器，具体用于在并网时对所述电网电压进行坐标变换获得旋转坐标系下的Q轴分量，将所述Q轴分量经过锁相获得角频率，对所述角频率与基准角频率之和进行低通滤波，将低通滤波后的角频率进行积分获得所述基准角度。
20.根据权利要求18或19所述的储能变流器，其特征在于，所述控制器，具体用于在所述至少两台PCS并网时获得所述电网电压锁相后的角频率，对所述角频率与基准角频率之和进行积分获得所述电网电压的相位，利用所述电网电压的相位对所述基准角度进行校正；所述交流电网发生孤岛时将所述输出电压的角度调整为校正后的基准角度。
21.根据权利要求20所述的储能变流器，其特征在于，所述控制器，具体用于在所述电网电压的相位的过零点将所述基准角度清零，重新对所述电网电压锁相的角频率滤波后积分得到校正后的基准角度。
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