本發(fā)明涉及儲能變流器，特別涉及一種構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器并聯(lián)運行振蕩抑制方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源技術(shù)的快速發(fā)展，以風(fēng)能、光能為代表的新能源在電力系統(tǒng)中的占比不斷提高，新能源由于發(fā)電不穩(wěn)定的特點，對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行造成沖擊。構(gòu)網(wǎng)型儲能是現(xiàn)有的一種先進(jìn)的儲能技術(shù)，構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器是一種用于連接儲能系統(tǒng)(如電池)與電網(wǎng)的電力電子設(shè)備，其主要功能是將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，以供給電網(wǎng)或電力負(fù)載，構(gòu)網(wǎng)型變流器特別適用于可再生能源(如太陽能、風(fēng)能)集成、微網(wǎng)系統(tǒng)以及大規(guī)模儲能系統(tǒng)。

2、儲能變流器通常包括控制回路和濾波器，這些濾波器的目的是去除高頻噪聲、抑制諧波，但是當(dāng)多個儲能變流器并聯(lián)運行時，并聯(lián)變流器會形成一個多頻段的電氣網(wǎng)絡(luò)，此時若儲能變流器的開關(guān)控制頻率與濾波器的共振頻率接近或重合，就會導(dǎo)致共振現(xiàn)象，此時濾波器無法有效抑制信號，反而可能放大高頻分量，從而引起振蕩。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的為提供一種構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器并聯(lián)運行振蕩抑制方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明提出一種構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器并聯(lián)運行振蕩抑制方法，應(yīng)用于電網(wǎng)，包括：

3、獲取每兩個儲能變流器的電氣耦合強度，并根據(jù)每個所述電氣耦合強度獲取對應(yīng)兩個儲能變流器的耦合系數(shù)；

4、獲取所有儲能變流器的第一頻率和第一相位，并根據(jù)每個所述耦合系數(shù)、第一相位和第一頻率獲取對應(yīng)頻率調(diào)整量；

5、根據(jù)每個所述頻率調(diào)整量對儲能變流器的第一頻率進(jìn)行調(diào)整，得到共同頻率，并獲取儲能變流器在共同頻率下的總載波輸出波形；

6、獲取電網(wǎng)的信號輸出波形，并根據(jù)所述信號輸出波形獲取儲能變流器的總參考正弦波調(diào)制信號；

7、根據(jù)所述總載波輸出波形和總參考正弦波調(diào)制信號獲取儲能變流器的總?cè)遣ㄕ{(diào)制信號，并根據(jù)所述總?cè)遣ㄕ{(diào)制信號和總載波輸出波形獲取儲能變流器的總控制頻率；

8、獲取濾波器的初始電感和初始電容，并根據(jù)所述初始電感和初始電容獲取濾波器共振頻率；

9、根據(jù)所述共振頻率和總控制頻率獲取頻率偏差，并判斷所述頻率偏差是否大于第一預(yù)設(shè)閾值；

10、若所述頻率偏差不大于第一預(yù)設(shè)閾值，則調(diào)整所述濾波器的初始電感和初始電容，直至頻率偏差大于第一預(yù)設(shè)閾值，以使對儲能變流器進(jìn)行振蕩抑制；

11、若所述頻率偏差大于第一預(yù)設(shè)閾值，則判定此時儲能變流器振蕩得到抑制。

12、作為優(yōu)選，所述獲取每兩個儲能變流器的電氣耦合強度的步驟，包括：

13、獲取兩個儲能變流器之間的導(dǎo)線參數(shù)特征，其中，所述導(dǎo)線參數(shù)特征包括導(dǎo)線長度、導(dǎo)線截面積和導(dǎo)線電阻率；

14、根據(jù)所述導(dǎo)線長度、導(dǎo)線截面積和導(dǎo)線電阻率計算兩個儲能變流器的電阻能量損耗，其中，計算公式為：

15、

16、其中，s(zr)m_n表示第m個與第n個儲能變流器的電阻能量損耗，d(cd)m_n表示第m個與第n個儲能變流器之間的導(dǎo)線長度，m和n均表示儲能變流器的序號，d(jm)表示導(dǎo)線截面積，d(zl)表示導(dǎo)線電阻率；

17、獲取儲能變流器的設(shè)計參數(shù)，其中，所述設(shè)計參數(shù)包括變壓器鐵芯的磁導(dǎo)率、變壓器鐵芯的橫截面積和變壓器鐵芯的磁路長度；

18、獲取兩個儲能變流器的第一匝數(shù)和第二匝數(shù)，并根據(jù)所述磁導(dǎo)率、第一匝數(shù)、第二匝數(shù)、橫截面積和磁路長度計算兩個儲能變流器的初始電感響應(yīng)延遲，其中，計算公式為：

19、

20、其中，x(xg)m_n表示第m個與第n個儲能變流器的初始電感響應(yīng)延遲，z(s)m表示第m個儲能變流器的第一匝數(shù)，x(s)n表示第n個儲能變流器的第二匝數(shù)，v(lc)表示磁路長度，h(mj)表示橫截面積，c(dl)表示磁導(dǎo)率，m和n均表示儲能變流器的序號；

21、根據(jù)所述初始電感響應(yīng)延遲和電阻能量損耗獲取電氣耦合強度。

22、作為優(yōu)選，所述根據(jù)每個所述耦合系數(shù)、第一相位和第一頻率獲取對應(yīng)頻率調(diào)整量的步驟，包括：

23、根據(jù)多個所述第一頻率獲取平均頻率，并根據(jù)所述平均頻率和每個第一頻率獲取對應(yīng)第一偏差值；

24、根據(jù)多個所述第一相位獲取平均相位，并根據(jù)所述平均相位和每個第一相位獲取對應(yīng)第二偏差值；

25、根據(jù)每個所述第一偏差值和第二偏差值獲取調(diào)整因子，并根據(jù)所述調(diào)整因子獲取同步增益；

26、根據(jù)所述同步增益、第一相位、平均相位、耦合系數(shù)、第一頻率和平均頻率獲取頻率調(diào)整量。

27、作為優(yōu)選，所述根據(jù)所述信號輸出波形獲取儲能變流器的總參考正弦波調(diào)制信號的步驟，包括：

28、根據(jù)所述信號輸出波形獲取第二頻率和第一幅度；

29、獲取預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)正弦波，并根據(jù)所述預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)正弦波獲取第一零交叉點；

30、根據(jù)所述信號輸出波形獲取第二零交叉點，并根據(jù)所述第二零交叉點、第一零交叉點和頻率計算相位角，其中，計算公式為：

31、x(wj)＝2π*p(l)*[l(jc2)-l(jc1)]；

32、其中，x(wj)表示相位角，p(l)表示第二頻率，l(jc2)表示第二零交叉點，l(jc1)表示第一零交叉點；

33、獲取預(yù)設(shè)時間表，其中所述預(yù)設(shè)時間表包括多個按照大小順序依次排列的第一時間點；

34、將所述第二頻率、第一幅度、相位角和每個第一時間點輸入至預(yù)設(shè)正弦波模型中，得到多個信號值，其中，所述預(yù)設(shè)正弦波模型為：

35、v(t)i＝f(d)*sin[2π*p(l)*s(jd)i+x(wj)]；

36、其中，v(t)i表示第i個第一時間點時的信號值，f(d)表示第一幅度，s(jd)i表示第i個第一時間點，i表示第一時間點的序號，x(wj)表示相位角，p(l)表示第二頻率；

37、根據(jù)每個所述第一時間點及所對應(yīng)的信號值生成總參考正弦波調(diào)制信號。

38、作為優(yōu)選，所述根據(jù)所述總?cè)遣ㄕ{(diào)制信號和總載波輸出波形獲取儲能變流器的總控制頻率的步驟，包括：

39、獲取所述總?cè)遣ㄕ{(diào)制信號的多個第一頂峰值和第一谷底值，并選取最大的第一頂峰值作為第一最大值；

40、選取最小的第一谷底值作為第一最小值，并根據(jù)所述第一最小值和第一最大值獲取第二幅度；

41、獲取所述總載波輸出波形的多個第二頂峰值和第二谷底值，并選取最大的第二頂峰值作為第二最大值；

42、選取最小的第二谷底值作為第二最小值，并根據(jù)所述第二最小值和第二最大值獲取第三幅度；

43、根據(jù)所述第二幅度和第三幅度獲取調(diào)制指數(shù)；

44、獲取總載波輸出波形的多個第二頂峰值，并根據(jù)每個所述第二頂峰值獲取對應(yīng)第二時間點；

45、根據(jù)每相鄰兩個所述第二時間點獲取對應(yīng)開關(guān)周期，并根據(jù)多個所述開關(guān)周期獲取總開關(guān)周期；

46、根據(jù)所述總開關(guān)周期獲取平均周期，并根據(jù)所述平均周期獲取開關(guān)頻率；

47、根據(jù)所述開關(guān)頻率和調(diào)制指數(shù)獲取儲能變流器的總控制頻率。

48、作為優(yōu)選，所述調(diào)整所述濾波器的初始電感和初始電容，直至頻率偏差大于第一預(yù)設(shè)閾值的步驟，包括：

49、獲取電感調(diào)整表和電容調(diào)整表，其中，所述電感調(diào)整表包括多個按照大小順序依次排列的電感增幅值，所述電容調(diào)整表包括多個按照大小順序依次排列的電容增幅值；

50、從所述電感調(diào)整表中選擇排在第一位的電感增幅值作為電感調(diào)整值，并根據(jù)所述電感調(diào)整值和初始電感獲取增幅電感；

51、根據(jù)所述增幅電感和初始電容獲取濾波器的第一調(diào)整共振頻率，并根據(jù)所述第一調(diào)整共振頻率和總控制頻率獲取第一調(diào)整頻率偏差；

52、判斷所述第一調(diào)整頻率偏差是否大于第一預(yù)設(shè)閾值；

53、若所述第一調(diào)整頻率偏差大于第一預(yù)設(shè)閾值，則判定此時儲能變流器振蕩得到抑制；

54、若所述第一調(diào)整頻率偏差不大于第一預(yù)設(shè)閾值，則進(jìn)一步判斷所述第一調(diào)整頻率偏差是否大于第二預(yù)設(shè)閾值；

55、若所述第一調(diào)整頻率偏差不大于第二預(yù)設(shè)閾值，則返回至從所述電感調(diào)整表中選擇排在第一位的電感增幅值作為電感調(diào)整值的步驟，直至第一調(diào)整頻率偏差大于第二預(yù)設(shè)閾值；

56、若所述第一調(diào)整頻率偏差大于第二預(yù)設(shè)閾值，則從所述電容調(diào)整表中選擇排在第一位的電容增幅值作為電容調(diào)整值，并根據(jù)所述電容調(diào)整值和初始電容獲取增幅電容；

57、根據(jù)所述增幅電容和增幅電感獲取濾波器的第二調(diào)整共振頻率，并根據(jù)所述第二調(diào)整共振頻率和總控制頻率獲取第二調(diào)整頻率偏差；

58、判斷所述第二調(diào)整頻率偏差是否大于第一預(yù)設(shè)閾值；

59、若所述第二調(diào)整頻率偏差大于第一預(yù)設(shè)閾值，則判定此時儲能變流器振蕩得到抑制；

60、若所述第二調(diào)整頻率偏差不大于第一預(yù)設(shè)閾值，則返回至從所述電容調(diào)整表中選擇排在第一位的電容增幅值作為電容調(diào)整值的步驟，直至第二調(diào)整頻率偏差大于第一預(yù)設(shè)閾值。

61、本技術(shù)還提供一種構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器并聯(lián)運行振蕩抑制系統(tǒng)，應(yīng)用于電網(wǎng)，包括：

62、第一獲取模塊，用于獲取每兩個儲能變流器的電氣耦合強度，并根據(jù)每個所述電氣耦合強度獲取對應(yīng)兩個儲能變流器的耦合系數(shù)；

63、第二獲取模塊，用于獲取所有儲能變流器的第一頻率和第一相位，并根據(jù)每個所述耦合系數(shù)、第一相位和第一頻率獲取對應(yīng)頻率調(diào)整量；

64、調(diào)整模塊，用于根據(jù)每個所述頻率調(diào)整量對儲能變流器的第一頻率進(jìn)行調(diào)整，得到共同頻率，并獲取儲能變流器在共同頻率下的總載波輸出波形；

65、第三獲取模塊，用于獲取電網(wǎng)的信號輸出波形，并根據(jù)所述信號輸出波形獲取儲能變流器的總參考正弦波調(diào)制信號；

66、第四獲取模塊，用于根據(jù)所述總載波輸出波形和總參考正弦波調(diào)制信號獲取儲能變流器的總?cè)遣ㄕ{(diào)制信號，并根據(jù)所述總?cè)遣ㄕ{(diào)制信號和總載波輸出波形獲取儲能變流器的總控制頻率；

67、第五獲取模塊，用于獲取濾波器的初始電感和初始電容，并根據(jù)所述初始電感和初始電容獲取濾波器共振頻率；

68、判斷模塊，用于根據(jù)所述共振頻率和總控制頻率獲取頻率偏差，并判斷所述頻率偏差是否大于第一預(yù)設(shè)閾值；

69、若所述頻率偏差不大于第一預(yù)設(shè)閾值，則調(diào)整所述濾波器的初始電感和初始電容，直至頻率偏差大于第一預(yù)設(shè)閾值，以使對儲能變流器進(jìn)行振蕩抑制；

70、若所述頻率偏差大于第一預(yù)設(shè)閾值，則判定此時儲能變流器振蕩得到抑制。

71、作為優(yōu)選，所述第二獲取模塊，包括：

72、第一獲取單元，用于根據(jù)多個所述第一頻率獲取平均頻率，并根據(jù)所述平均頻率和每個第一頻率獲取對應(yīng)第一偏差值；

73、第二獲取單元，用于根據(jù)多個所述第一相位獲取平均相位，并根據(jù)所述平均相位和每個第一相位獲取對應(yīng)第二偏差值；

74、第三獲取單元，用于根據(jù)每個所述第一偏差值和第二偏差值獲取調(diào)整因子，并根據(jù)所述調(diào)整因子獲取同步增益；

75、第四獲取單元，用于根據(jù)所述同步增益、第一相位、平均相位、耦合系數(shù)、第一頻率和平均頻率獲取頻率調(diào)整量。

76、本發(fā)明還提供了一種計算機設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器并聯(lián)運行振蕩抑制方法的步驟。

77、本發(fā)明還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器并聯(lián)運行振蕩抑制方法的步驟。

78、本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明通過獲取每兩個儲能變流器之間的電氣耦合強度并計算耦合系數(shù)，可以精確地評估變流器之間的相互影響，從而通過調(diào)整頻率和相位來減少這種不匹配造成的振蕩，系統(tǒng)的頻率調(diào)整量將使得所有儲能變流器的頻率同步，從而增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性，通過調(diào)整每個儲能變流器的頻率，確保它們達(dá)到共同頻率，確保每個儲能變流器的頻率調(diào)整量都能達(dá)到理想值，從而能夠有效地避免電力系統(tǒng)中因儲能變流器不同步而產(chǎn)生的電力波動和電壓異常，提高系統(tǒng)的并網(wǎng)安全性，通過計算并調(diào)整頻率偏差，逐漸調(diào)整初始電感或初始電容，可以有效避免控制頻率和共振頻率的接近，從而減少共振現(xiàn)象發(fā)生，通過動態(tài)調(diào)節(jié)濾波器的初始電感和初始電容，使頻率偏差達(dá)到合適值，有助于實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，提高整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，通過實時的頻率偏差信息調(diào)整濾波器的參數(shù)，這種自適應(yīng)方式確保了系統(tǒng)在不同工作條件下都能有效抑制振蕩，通過實時監(jiān)控頻率偏差并調(diào)整控制頻率，可以避免不必要的電磁干擾和高頻噪聲放大，保證變流器的正常調(diào)節(jié)和高效運行，進(jìn)而提高儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性和環(huán)保性，抑制共振和振蕩還可以減少電氣設(shè)備的應(yīng)力，避免因頻率不匹配或過大的振蕩而導(dǎo)致儲能變流器、濾波器等設(shè)備的損壞或故障，延長設(shè)備的使用壽命，通過逐步調(diào)整電感和電容可以幫助精確地確定濾波器與系統(tǒng)頻率之間的關(guān)系，確保濾波器的共振頻率不會與儲能變流器的開關(guān)控制頻率接近或重合，可以有效減少因共振現(xiàn)象而引起的系統(tǒng)不穩(wěn)定性。