CN116388253B - 一种基于惯量支撑的双向充电模块控制方法和系统 - Google Patents

一种基于惯量支撑的双向充电模块控制方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116388253B
CN116388253B CN202310665306.8A CN202310665306A CN116388253B CN 116388253 B CN116388253 B CN 116388253B CN 202310665306 A CN202310665306 A CN 202310665306A CN 116388253 B CN116388253 B CN 116388253B
Authority
CN
China
Prior art keywords
value
inner loop
reference value
current inner
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310665306.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116388253A (zh
Inventor
吴越
程旭
周月宾
陈勇
李巍巍
陈建福
邹国惠
裴星宇
杨锐雄
李建标
吴宏远
赵晓燕
刘尧
廖雁群
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CSG Electric Power Research Institute
Zhuhai Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Original Assignee
CSG Electric Power Research Institute
Zhuhai Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CSG Electric Power Research Institute, Zhuhai Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd filed Critical CSG Electric Power Research Institute
Priority to CN202310665306.8A priority Critical patent/CN116388253B/zh
Publication of CN116388253A publication Critical patent/CN116388253A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116388253B publication Critical patent/CN116388253B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H02J3/322—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means the battery being on-board an electric or hybrid vehicle, e.g. vehicle to grid arrangements [V2G], power aggregation, use of the battery for network load balancing, coordinated or cooperative battery charging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/01—Arrangements for reducing harmonics or ripples
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H02J3/241—The oscillation concerning frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/50—Charging of capacitors, supercapacitors, ultra-capacitors or double layer capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

本发明公开了一种基于惯量支撑的双向充电模块控制方法和系统，将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果输入高通滤波器，将得到的滤波结果给到第一PI控制器，经第一电流内环控制与调制模块调制输出第一调制信号给AC/DC变换器。同时，在将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果减去滤波结果，得到功率控制值，将功率控制值给到第二PI控制器，经第二电流内环控制与调制模块调制输出第二调制信号给DC/DC变换器。解决了现有技术为了实现惯量支撑功能，将双向充放电模块的控制策略从跟网型控制策略改造为构网型控制策略，存在改造难度大和经济性差的技术问题。

Description

一种基于惯量支撑的双向充电模块控制方法和系统
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种基于惯量支撑的双向充电模块控制方法和系统。
背景技术
在高比例可再生能源、高比例电力电子设备入网的背景下，电网将出现惯量与阻尼下降的特性。新能源分布式发电系统主要通过并网变换器接入电网，电力电子变换器的控制方式将决定电网特性。相比于传统火电机组，变换器提供的惯量有限，以电动汽车充电桩领域为例，随着电动汽车与快充技术的发展，直流充放电桩功率逐渐增大，大功率充电桩作为冲击性负荷，可能进一步降低系统局部微电网的惯量与阻尼特性。
电动汽车充电桩逐步呈现双向功率流动的趋势，充电桩通过并网变换器（双向充放电模块）实现与电网能量的交互，但传统并网变换器大多为跟网型控制策略，不具备惯量支撑功能。而传统并网变换器一般接入较为稳定的电网环境，无需采用构网型策略，为了实现惯量支撑功能，现有技术是将并网变换器的控制策略改造为采用构网型控制策略，设备改造难度较大，单纯为了使并网变换器具有惯量支撑功能而进行整个控制策略的改造是不划算的，经济性差。
发明内容
本发明提供了一种基于惯量支撑的双向充电模块控制方法和系统，用于解决现有技术为了实现惯量支撑功能，将双向充放电模块的控制策略从跟网型控制策略改造为构网型控制策略，存在改造难度大和经济性差的技术问题。
有鉴于此，本发明第一方面提供了一种双向充放电模块的惯量支撑控制方法，应用于在AC/DC变换器与DC/DC变换器直流侧并联中间级储能元件的双向充放电模块，包括：
将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果输入高通滤波器，得到滤波结果；
将中间级直流电压设定值减去滤波结果和中间级直流电压测量值后输入第一PI控制器，得到第一PI控制器输出的第一电流内环d轴控制参考值；
获取电流内环q轴控制参考值；
将电流内环q轴控制参考值和第一电流内环d轴控制参考值输入第一电流内环控制与调制模块，得到第一调制信号，将第一调制信号输出给AC/DC变换器；
将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果减去滤波结果，得到功率控制值；
将功率控制值叠加上接入点有功功率设置值与接入点有功功率测量值的差值，将叠加结果输出第二PI控制器，得到第二PI控制器输出的第二电流内环d轴控制参考值；
将第二电流内环d轴控制参考值输入第二电流内环控制与调制模块，得到第二调制信号，将第二调制信号输出给DC/DC变换器。
可选地，当不需要无功补偿时，电流内环q轴控制参考值为0。
可选地，获取电流内环q轴控制参考值，包括：
将接入点无功功率设置值与接入点无功功率测量值的差值输入第三PI控制器，得到电流内环q轴控制参考值。
可选地，中间级储能元件为支撑电容或超级电容或储能电池。
可选地，设定的频率参考值为并网点所接入交流系统的稳态频率值。
本发明第二方面提供了一种双向充放电模块的惯量支撑控制装置，应用于在AC/DC变换器与DC/DC变换器直流侧并联中间级储能元件的双向充放电模块，包括：
第一电压外环控制单元，用于：
将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果输入高通滤波器，得到滤波结果；
将中间级直流电压设定值减去滤波结果和中间级直流电压测量值后输入第一PI控制器，得到第一PI控制器输出的第一电流内环d轴控制参考值；
无功功率控制单元，用于获取电流内环q轴控制参考值；
第一电流内环控制单元，用于将电流内环q轴控制参考值和第一电流内环d轴控制参考值输入第一电流内环控制与调制模块，得到第一调制信号，将第一调制信号输出给AC/DC变换器；
第二电压外环控制单元，用于：
将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果减去滤波结果，得到功率控制值；
将功率控制值叠加上接入点有功功率设置值与接入点有功功率测量值的差值，将叠加结果输出第二PI控制器，得到第二PI控制器输出的第二电流内环d轴控制参考值；
第二电流内环控制单元，用于将第二电流内环d轴控制参考值输入第二电流内环控制与调制模块，得到第二调制信号，将第二调制信号输出给DC/DC变换器。
可选地，无功功率控制单元具体用于：
当不需要无功补偿时，电流内环q轴控制参考值为0。
可选地，无功功率控制单元具体用于：
将接入点无功功率设置值与接入点无功功率测量值的差值输入第三PI控制器，得到电流内环q轴控制参考值。
可选地，中间级储能元件为支撑电容或超级电容或储能电池。
可选地，设定的频率参考值为并网点所接入交流系统的稳态频率值。
从以上技术方案可以看出，本发明提供的基于惯量支撑的双向充电模块控制方法和系统具有以下优点：
本发明提供的基于惯量支撑的双向充电模块控制方法，在AC/DC变换器的直流电压控制环路将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果输入高通滤波器，得到滤波结果，将中间级直流电压设定值减去滤波结果和中间级直流电压测量值后输入第一PI控制器，得到第一电流内环d轴控制参考值，将电流内环q轴控制参考值和第一电流内环d轴控制参考值输入第一电流内环控制与调制模块，得到第一调制信号，将第一调制信号输出给AC/DC变换器。同时，在将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果减去滤波结果，得到一个功率控制值，将功率控制值叠加上接入点有功功率设置值与接入点有功功率测量值的差值，将叠加结果输出第二PI控制器，得到第二电流内环d轴控制参考值，将第二电流内环d轴控制参考值输入第二电流内环控制与调制模块，得到第二调制信号，将第二调制信号输出给DC/DC变换器。仅通过对传统跟网型双环控制方法进行简单改造，即可使双向充放电模块具有惯量支撑功能，无需将双向充放电模块的跟网型控制策略改造成为构网型控制策略，解决了现有技术为了实现惯量支撑功能，将双向充放电模块的控制策略从跟网型控制策略改造为构网型控制策略，存在改造难度大和经济性差的技术问题。
本发明提供的基于惯量支撑的双向充电模块控制系统，用于执行本发明提供的基于惯量支撑的双向充电模块控制方法，其原理与所取得的技术效果与本发明提供的基于惯量支撑的双向充电模块控制方法相同，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明中提供的双向充放电模块的惯量支撑控制方法的流程示意图；
图2为本发明中提供的双向充放电模块的惯量支撑控制方法的控制策略框图；
图3为本发明中提供的双向充放电模块的惯量支撑控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅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他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了便于理解，请参阅图1和图2，本发明中提供了一种基于惯量支撑的双向充电模块控制方法的实施例，该双向充放电模块的惯量支撑控制方法应用于在AC/DC变换器与DC/DC变换器直流侧并联中间级储能元件的双向充放电模块（即如图2中的由AC/DC变换器、中间级储能元件Cdc和DC/DC变换器构成的双向充放电模块），该方法包括：
步骤101、将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果输入高通滤波器，得到滤波结果。
需要说明的是，如图2所示，f_pll为在并网点通过锁相环计算得到的频率值，f_ref为设定的频率参考值，f_ref优选为并网点所接入交流系统的稳态频率值。将在并网点通过锁相环计算得到的频率值f_pll与设定的频率参考值f_ref的差值输入高通滤波器，得到滤波结果。此处控制环节可在频率快速变换时利用中间级储能元件能量进行功率快速输出。
步骤102、将中间级直流电压设定值减去滤波结果和中间级直流电压测量值后输入第一PI控制器，得到第一PI控制器输出的第一电流内环d轴控制参考值。
需要说明的是，如图2所示，在经过步骤101得到第一数值之后，将中间级直流电压设定值Udc_ref减去滤波结果和中间级直流电压测量值Udc_measure后输入第一PI控制器，可得到第一PI控制器输出的第一电流内环d轴控制参考值id_ref1。中间级直流电压设定值Udc_ref即中间级储能元件Cdc的电压设定值。
步骤103、获取电流内环q轴控制参考值。
需要说明的是，在不需要无功补偿的场景下，电流内环q轴控制参考值iq_ref为0。在需要无功补偿的场景下，如图2所示，将接入点无功功率设置值Q_ref与接入点无功功率测量值Q_measure的作差后输入第三PI控制器，得到电流内环q轴控制参考值iq_ref。
步骤104、将电流内环q轴控制参考值和第一电流内环d轴控制参考值输入第一电流内环控制与调制模块，得到第一调制信号，将第一调制信号输出给AC/DC变换器。
需要说明的是，将电流内环q轴控制参考值iq_ref和第一电流内环d轴控制参考值id_ref1输入第一电流内环控制与调制模块，得到第一调制信号，将第一调制信号输出给AC/DC变换器。
步骤105、将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果减去滤波结果，得到功率控制值。
需要说明的是，如图2所示，将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果减去作差结果经过高通滤波器后得到的滤波结果，得到功率控制值P_control，利用功率控制值P_control实现惯量支撑控制。
步骤106、将功率控制值叠加上接入点有功功率设置值与接入点有功功率测量值的差值，将叠加结果输出第二PI控制器，得到第二PI控制器输出的第二电流内环d轴控制参考值。
需要说明的是，如图2所示，将功率控制值P_control叠加接入点有功功率设置值P_ref后与接入点有功功率测量值P_measure作差，然后输入第二PI控制器，可得到第二PI控制器输出的第二电流内环d轴控制参考值id_ref2。
步骤107、将第二电流内环d轴控制参考值输入第二电流内环控制与调制模块，得到第二调制信号，将第二调制信号输出给DC/DC变换器。
需要说明的是，如图2所示，将第二电流内环d轴控制参考值id_ref2输入第二电流内环控制与调制模块，得到第二调制信号，将第二调制信号/>输出给DC/DC变换器。整个控制过程仍是跟网型控制策略，并不需要改造成构网型控制策略即可实现并网变换器（双向充放电模块）的惯量支撑，具备较强的工程实用性。
本发明提供的双向充放电模块的惯量支撑控制方法，在AC/DC变换器的直流电压控制环路将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果输入高通滤波器，得到滤波结果，将中间级直流电压设定值减去滤波结果和中间级直流电压测量值后输入第一PI控制器，得到第一电流内环d轴控制参考值，将电流内环q轴控制参考值和第一电流内环d轴控制参考值输入第一电流内环控制与调制模块，得到第一调制信号，将第一调制信号输出给AC/DC变换器。同时，在将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果减去滤波结果，得到一个功率控制值，将功率控制值叠加上接入点有功功率设置值与接入点有功功率测量值的差值，将叠加结果输出第二PI控制器，得到第二电流内环d轴控制参考值，将第二电流内环d轴控制参考值输入第二电流内环控制与调制模块，得到第二调制信号，将第二调制信号输出给DC/DC变换器。仅通过对传统跟网型双环控制方法进行简单改造，即可使双向充放电模块具有惯量支撑功能，无需将双向充放电模块的跟网型控制策略改造成为构网型控制策略，解决了现有技术为了实现惯量支撑功能，将双向充放电模块的控制策略从跟网型控制策略改造为构网型控制策略，存在改造难度大和经济性差的技术问题。
为了便于理解，请参阅图3，本发明中提供了一种双向充放电模块的惯量支撑控制装置的实施例，该双向充放电模块的惯量支撑控制装置应用于在AC/DC变换器与DC/DC变换器直流侧并联中间级储能元件的双向充放电模块，包括：
第一电压外环控制单元，用于：
将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果输入高通滤波器，得到滤波结果；
将中间级直流电压设定值减去滤波结果和中间级直流电压测量值后输入第一PI控制器，得到第一PI控制器输出的第一电流内环d轴控制参考值；
无功功率控制单元，用于获取电流内环q轴控制参考值；
第一电流内环控制单元，用于将电流内环q轴控制参考值和第一电流内环d轴控制参考值输入第一电流内环控制与调制模块，得到第一调制信号，将第一调制信号输出给AC/DC变换器；
第二电压外环控制单元，用于：
将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果减去滤波结果，得到功率控制值；
将功率控制值叠加上接入点有功功率设置值与接入点有功功率测量值的差值，将叠加结果输出第二PI控制器，得到第二PI控制器输出的第二电流内环d轴控制参考值；
第二电流内环控制单元，用于将第二电流内环d轴控制参考值输入第二电流内环控制与调制模块，得到第二调制信号，将第二调制信号输出给DC/DC变换器。
无功功率控制单元具体用于：
当不需要无功补偿时，电流内环q轴控制参考值为0。
无功功率控制单元具体用于：
将接入点无功功率设置值与接入点无功功率测量值的差值输入第三PI控制器，得到电流内环q轴控制参考值。
中间级储能元件为支撑电容或超级电容或储能电池。
设定的频率参考值为并网点所接入交流系统的稳态频率值。
本发明提供的基于惯量支撑的双向充电模块控制系统，用于执行本发明提供的基于惯量支撑的双向充电模块控制方法，其原理与所取得的技术效果与本发明提供的基于惯量支撑的双向充电模块控制方法相同，在此不再赘述。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于惯量支撑的双向充电模块控制方法，其特征在于，应用于在AC/DC变换器与DC/DC变换器直流侧并联中间级储能元件的双向充放电模块，包括：
将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果输入高通滤波器，得到滤波结果，设定的频率参考值为并网点所接入交流系统的稳态频率值；
将中间级直流电压设定值减去滤波结果和中间级直流电压测量值后输入第一PI控制器，得到第一PI控制器输出的第一电流内环d轴控制参考值；
获取电流内环q轴控制参考值；
将电流内环q轴控制参考值和第一电流内环d轴控制参考值输入第一电流内环控制与调制模块，得到第一调制信号，将第一调制信号输出给AC/DC变换器；
将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果减去滤波结果，得到功率控制值；
将功率控制值叠加上接入点有功功率设置值与接入点有功功率测量值的差值，将叠加结果输入第二PI控制器，得到第二PI控制器输出的第二电流内环d轴控制参考值；
将第二电流内环d轴控制参考值输入第二电流内环控制与调制模块，得到第二调制信号，将第二调制信号输出给DC/DC变换器。
2.根据权利要求1所述的基于惯量支撑的双向充电模块控制方法，其特征在于，当不需要无功补偿时，电流内环q轴控制参考值为0。
3.根据权利要求1所述的基于惯量支撑的双向充电模块控制方法，其特征在于，获取电流内环q轴控制参考值，包括：
将接入点无功功率设置值与接入点无功功率测量值的差值输入第三PI控制器，得到电流内环q轴控制参考值。
4.根据权利要求1所述的基于惯量支撑的双向充电模块控制方法，其特征在于，中间级储能元件为支撑电容或超级电容或储能电池。
5.一种基于惯量支撑的双向充电模块控制系统，其特征在于，应用于在AC/DC变换器与DC/DC变换器直流侧并联中间级储能元件的双向充放电模块，包括：
第一电压外环控制单元，用于：
将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果输入高通滤波器，得到滤波结果，设定的频率参考值为并网点所接入交流系统的稳态频率值；
将中间级直流电压设定值减去滤波结果和中间级直流电压测量值后输入第一PI控制器，得到第一PI控制器输出的第一电流内环d轴控制参考值；
无功功率控制单元，用于获取电流内环q轴控制参考值；
第一电流内环控制单元，用于将电流内环q轴控制参考值和第一电流内环d轴控制参考值输入第一电流内环控制与调制模块，得到第一调制信号，将第一调制信号输出给AC/DC变换器；
第二电压外环控制单元，用于：
将在并网点通过锁相环计算得到的频率值与设定的频率参考值的作差结果减去滤波结果，得到功率控制值；
将功率控制值叠加上接入点有功功率设置值与接入点有功功率测量值的差值，将叠加结果输入第二PI控制器，得到第二PI控制器输出的第二电流内环d轴控制参考值；
第二电流内环控制单元，用于将第二电流内环d轴控制参考值输入第二电流内环控制与调制模块，得到第二调制信号，将第二调制信号输出给DC/DC变换器。
6.根据权利要求5所述的基于惯量支撑的双向充电模块控制系统，其特征在于，无功功率控制单元具体用于：
当不需要无功补偿时，电流内环q轴控制参考值为0。
7.根据权利要求5所述的基于惯量支撑的双向充电模块控制系统，其特征在于，无功功率控制单元具体用于：
将接入点无功功率设置值与接入点无功功率测量值的差值输入第三PI控制器，得到电流内环q轴控制参考值。
8.根据权利要求5所述的基于惯量支撑的双向充电模块控制系统，其特征在于，中间级储能元件为支撑电容或超级电容或储能电池。
CN202310665306.8A 2023-06-07 2023-06-07 一种基于惯量支撑的双向充电模块控制方法和系统 Active CN116388253B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310665306.8A CN116388253B (zh) 2023-06-07 2023-06-07 一种基于惯量支撑的双向充电模块控制方法和系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310665306.8A CN116388253B (zh) 2023-06-07 2023-06-07 一种基于惯量支撑的双向充电模块控制方法和系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116388253A CN116388253A (zh) 2023-07-04
CN116388253B true CN116388253B (zh) 2023-08-18

Family

ID=86975469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310665306.8A Active CN116388253B (zh) 2023-06-07 2023-06-07 一种基于惯量支撑的双向充电模块控制方法和系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116388253B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117879014A (zh) * 2024-03-11 2024-04-12 南方电网数字电网研究院股份有限公司 一种电网谐波适应与电压支撑的直流充电桩及其控制方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114629136A (zh) * 2022-03-21 2022-06-14 天津大学 基于超级电容的海上风电柔直送出系统及其惯量协调方法
CN114884105A (zh) * 2022-05-07 2022-08-09 南通大学 一种构网型储能变换器的低电压故障穿越控制方法
CN115313524A (zh) * 2022-07-26 2022-11-08 中国电力科学研究院有限公司 一种基于构网型变流器的光伏发电并网控制方法及系统
CN115459316A (zh) * 2022-08-18 2022-12-09 国网江苏省电力有限公司常州供电分公司 电动汽车充电设施参与网荷实时互动的控制方法和装置
CN115764987A (zh) * 2022-11-02 2023-03-07 华为数字能源技术有限公司 一种控制方法、新能源变换器和并网电力系统
CN115833256A (zh) * 2022-11-28 2023-03-21 南方电网科学研究院有限责任公司 适用于并网电力电子变换器惯量支撑的控制方法及装置
CN116094035A (zh) * 2022-12-30 2023-05-09 天津大学 一种基于超级电容储能的新能源机组惯量模拟控制方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230029830A1 (en) * 2021-07-27 2023-02-02 Rhombus Energy Solutions, Inc. System and Method for Electric Vehicle Charger use in Non-Charging Mode

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114629136A (zh) * 2022-03-21 2022-06-14 天津大学 基于超级电容的海上风电柔直送出系统及其惯量协调方法
CN114884105A (zh) * 2022-05-07 2022-08-09 南通大学 一种构网型储能变换器的低电压故障穿越控制方法
CN115313524A (zh) * 2022-07-26 2022-11-08 中国电力科学研究院有限公司 一种基于构网型变流器的光伏发电并网控制方法及系统
CN115459316A (zh) * 2022-08-18 2022-12-09 国网江苏省电力有限公司常州供电分公司 电动汽车充电设施参与网荷实时互动的控制方法和装置
CN115764987A (zh) * 2022-11-02 2023-03-07 华为数字能源技术有限公司 一种控制方法、新能源变换器和并网电力系统
CN115833256A (zh) * 2022-11-28 2023-03-21 南方电网科学研究院有限责任公司 适用于并网电力电子变换器惯量支撑的控制方法及装置
CN116094035A (zh) * 2022-12-30 2023-05-09 天津大学 一种基于超级电容储能的新能源机组惯量模拟控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116388253A (zh) 2023-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Abeywardana et al. Single-phase boost inverter-based electric vehicle charger with integrated vehicle to grid reactive power compensation
CN112003322B (zh) 一种微电网系统并网变流器控制参数设计方法
CN104078976B (zh) 一种光伏系统并网电流的谐波抑制方法、装置及光伏系统
CN103887816B (zh) 一种基于功率预测的多元复合储能系统并网控制方法
İnci A flexible perturb & observe MPPT method to prevent surplus energy for grid-failure conditions of fuel cells
CN109904866B (zh) 一种多元储能的微电网并网协调控制方法及其系统
CN116388253B (zh) 一种基于惯量支撑的双向充电模块控制方法和系统
CN110061488B (zh) 考虑直流微网不平衡电流变化率的混合储能分频控制方法
Hajiaghasi et al. Hybrid energy storage for microgrid performance improvement under unbalanced load conditions
CN112909919B (zh) 两级式三电平三相四线制储能换流器中点电位平衡方法和系统
CN114123203B (zh) 一种交流电网电压不平衡时直流母线电压纹波抑制策略
Ray et al. Modeling and power management of electric vehicle charging system
Guo et al. A virtual inertia control strategy for dual active bridge dc-dc converter
Horrillo-Quintero et al. Model predictive control of a microgrid with energy-stored quasi-Z-source cascaded H-bridge multilevel inverter and PV systems
KR101413537B1 (ko) 풍력 발전 출력 보상 방법 및 시스템
CN106877333B (zh) 具备主动补偿能力的pwm整流器及其控制方法
Salehi et al. Inverter control analysis in a microgrid community based on droop control strategy
Waqar et al. Transformer overloading control by controlling the operational-modes of high-power converters
CN116565897A (zh) 一种双向充放电模块的惯量支撑控制方法和控制装置
Rezayi et al. PLL-Less active and reactive power controller for three-phase grid-connected power converters
Rajabinezhad et al. A Three-Level Control Strategy for Battery Energy Storage System to Mitigate Power fluctuations and Compensate Reactive Power of Distributed Generators in a Microgrid
Behera et al. Power Distribution Control and Performance Assessment of a Wind Energy fed Microgrid Integrated with Hybrid Energy Storage System
Liu et al. Coordinated Control Strategy with Inertia of Grid-Forming Two-Stage Energy Storage Converters
Ramanathan et al. Design, Control and Operation of Universal Power Converter for Interfacing Storage-enabled Renewable Energy to Power Grid under Source Outage
Mahto et al. A Fuzzy Logic-Based Controlling Battery Charger with Bidirectional Capability for Electric Vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant