【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于微電網控制策略，涉及具有綜合補償功能的儲能變流器雙模式控制策略。
技術介紹
1、在國家雙碳戰略的大背景下，風、光等清潔的可再生能源在電網的滲透率逐年提升，其出力的間歇性和隨機性對電網穩定運行的影響越來越大。
2、微電網作為一種可以有效提升風光能源利用率的方式目前被廣泛應用，而分布式儲能對微電網的穩定運行以及向本地負荷高質量供能至關重要。微電網具有并網和孤島兩種運行模式。當微電網并網運行時，由大電網提供電壓支撐，此時分布式儲能工作于跟網型模式，通過優化其充放電使微電網運行的經濟性最優。當微電網運行于孤島模式，此時由于失去了大電網的電壓支撐，而風光等能源通常運行于跟網型模式，此時電壓支撐由分布式儲能提供，因此分布式儲能需要工作于構網型模式。
3、針對微電網工作狀態的雙模式，分布式儲能需要在跟網型和構網型兩種工作模式切換。而目前工程中應用的分布式儲能，其控制通常為單模式，即跟網型或構網型，不具有雙模式切換運行功能。另外由于單相電源，變頻家電等大量電力電子家電設備的使用，本地負荷除了具有無功特性之外，非線性和不平衡特性也顯著增加。而微電網的容量相對較小，此類負荷將嚴重影響微電網的電能質量。對于這些電能質量問題，傳統方法采用無功補償器和有源電力濾波器進行補償，不僅需要的設備多，經濟性差，而且補償設備之間存在互擾，補償效果并不理想，且影響微電網的穩定運行。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供具有綜合補償功能的儲能變流器雙模式控制策略，解決了現有技術中
2、本專利技術所采用的技術方案是，具有綜合補償功能的儲能變流器雙模式控制策略，根據微電網系統阻抗z將變流器控制方式在跟網控制和構網控制之間切換；當微電網離網運行時，電流控制環節的電流參考值由構網型控制的電壓環提供，電流環計算需要的相角采用構網型控制的功率環輸出相角；當微電網并網運行時，電流控制環節的電流參考值由跟網型控制計算輸出，電流環計算需要的相角由跟網型控制中的鎖相環pll提供。
3、本專利技術的特征還在于：
4、根據微電網系統阻抗z將變流器控制方式在跟網控制和構網控制之間切換具體為：
5、若微電網系統阻抗z滿足：zoff-z*≤z≤zoff+z*，認為微電網離網運行狀態，則將變流器控制方式切換為構網型控制；
6、其中，zoff為微電網離網運行時的系統等效阻抗，zoff＝z1，其中，z1為微電網處分布式儲能外的系統等效阻抗，z*為阻抗裕量；
7、若微電網系統阻抗z滿足：zon-z*≤z≤zon+z*，認為微電網并網運行狀態，則將變流器控制方式切換為跟網型控制；
8、其中，zon為微電網并網運行時的系統等效阻抗，其中，z2為大電網的系統等效阻抗，u1和ug分別是變流器輸出電壓和大電網電壓；
9、其中，z*＝|zon-zoff·0.1。
10、當微電網并網運行時，電流控制環節的電流參考值由跟網型控制計算輸出，具體為：當微電網并網運行時，電流控制環節的電流參考值由有功電流期望值和補償電流分量相加獲得。
11、有功電流期望值以微電網并網日運行的經濟最優為目標，應用粒子群尋優的方法確定，目標函數為：
12、
13、其中，c為微電網日運行成本；t從1到24表示一天24小時；c1(t)為儲能的運行成本；c2(t)為風電光伏的運行成本；c3(t)為與大電網交易電能的盈利；
14、針對公式(3)的目標函數，采用余弦函數慣性權重粒子群算法進行有功電流期望值的計算，尋優約束條件為：
15、
16、式中，ppv(t)，pwt(t)，pload(t)分別為光伏發出的功率、風電發出的功率和本地負荷吸收的功率；pg(t)為與大電網交易的電能；pess(t)為儲能的充放電功率；socmax，socmin和soc(t)分別為儲能的充放電容量的上限、儲能的充放電容量的下限、當前容量；pgmax和pgmin分別為微電網與大電網交易電能的上限和微電網與大電網交易電能的上限；ppvmax和pwtmax分別為光伏出力的上限和風電出力的上限。
17、儲能的運行成本c1(t)按照如下公式計算：
18、
19、其中，公式(4)包括兩項，第一項為儲能的運維成本，第二項為儲能的折舊成本，ca為儲能單位容量的年運維成本；eess為儲能容量；ce為儲能單位容量成本；pess(t)為儲能的充放電功率，δt為充放電時間，a和b為儲能壽命模型系數；
20、風電光伏的運行成本c2(t)按照如下公式計算：
21、
22、其中，公式(5)包括四項，第一項為光伏的運維成本，第二項為光伏的折舊成本，第三項為風電的運維成本，第四項為風電的折舊成本，cb和cc分別為光伏和風電的單位容量年運維成本，epv和ewt分別為光伏和風電的容量，cp和cw分別為光伏和風電的單位容量成本，tpv和twt分別為光伏和風電的使用年限，r為貼現率；
23、與大電網交易電能的盈利c3(t)按照如下公式計算：
24、
25、其中，cbuy(t)為從大電網買入單位電能的價格，csell(t)為向大電網賣出單位電能的價格，pg(t)為與大電網交易的電能，大于0買電，小于0賣電。
26、補償電流分量irefc根據如下公式計算：
27、
28、其中，ild和ilq分別為本地負荷的有功和無功電流分量，為根據ild應用低通濾波器lpf獲得的基波有功電流分量；
29、補償電流分量irefc是將負荷電流經由同步旋轉坐標檢測法提取的負荷電流d軸分量ild和q軸分量ilq構成，ild中含有基波有功電流分量、以及無功、負序及諧波分量中任意一個或者兩個或者全部，將ild減去基頻分量ild，然后加上ilq，即可得到補償電流分量irefc；補償電流分量irefc包括負荷待補償的無功、負序及諧波分量中的任意一個或者兩個或者全部。
30、本專利技術的有益效果是：
31、本專利技術根據微電網的運行模式進行跟網型和構網型控制自動切換的雙模式控制策略，可以很好的適應微電網的不同運行工況，使其實現運行的穩定性與經濟性；同時在跟網型控制中還加入綜合補償，即就是諧波補償、無功補償、不平衡電流補償電流分量，從而有效提高微電網運行的電能質量。
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1.具有綜合補償功能的儲能變流器雙模式控制策略，其特征在于，根據微電網系統阻抗Z將變流器控制方式在跟網控制和構網控制之間切換；當微電網離網運行時，電流控制環節的電流參考值由構網型控制的電壓環提供，電流環計算需要的相角采用構網型控制的功率環輸出相角；當微電網并網運行時，電流控制環節的電流參考值由跟網型控制計算輸出，電流環計算需要的相角由跟網型控制中的鎖相環PLL提供。
2.根據權利要求1所述的具有綜合補償功能的儲能變流器雙模式控制策略，其特征在于，根據微電網系統阻抗Z將變流器控制方式在跟網控制和構網控制之間切換具體為：
3.根據權利要求2所述的具有綜合補償功能的儲能變流器雙模式控制策略，其特征在于，當微電網并網運行時，電流控制環節的電流參考值由跟網型控制計算輸出，具體為：
4.根據權利要求3所述具有綜合補償功能的儲能變流器雙模式控制策略，其特征在于，所述有功電流期望值以微電網并網日運行的經濟最優為目標，應用粒子群尋優的方法確定，目標函數為：
5.根據權利要求4所述的具有綜合補償功能的儲能變流器雙模式控制策略，其特征在于，所述儲能的運行
6.根據權利要求5所述的具有綜合補償功能的儲能變流器雙模式控制策略，其特征在于，所述補償電流分量irefc根據如下公式計算：
...【技術特征摘要】
1.具有綜合補償功能的儲能變流器雙模式控制策略，其特征在于，根據微電網系統阻抗z將變流器控制方式在跟網控制和構網控制之間切換；當微電網離網運行時，電流控制環節的電流參考值由構網型控制的電壓環提供，電流環計算需要的相角采用構網型控制的功率環輸出相角；當微電網并網運行時，電流控制環節的電流參考值由跟網型控制計算輸出，電流環計算需要的相角由跟網型控制中的鎖相環pll提供。
2.根據權利要求1所述的具有綜合補償功能的儲能變流器雙模式控制策略，其特征在于，根據微電網系統阻抗z將變流器控制方式在跟網控制和構網控制之間切換具體為：
3.根據權利要求2所述的具有綜合補...
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