储能逆变器的控制策略研究
储能逆变器能量管理及直流母线控制策略的研究
储能逆变器能量管理及直流母线控制策略的研究作者：李冰李宏来源：《科学与财富》2019年第22期摘要：储能逆变器既可以支持并网工作，也可以支持离网工作，同时还支持并离网无缝切换，较普通并网逆变器或离网逆变器复杂很多。
传统的方案仍然把储能逆变器看做一个整体，但是实际应用中工况繁多，系统变得复杂庞大，严重影响系统的分析和研究，进而影响系统的稳定性。
为了降低系统分析和研究的难度，笔者首先调研了储能逆变器的市场需求，从中归纳了能量管理的方案。
在此前提下，研究了一种基于母线管理的系统分解方案。
将系统分解为多个子系统，不同工况下，通过指定不同子系统控制母线的办法，让各子系统独立运行。
通过实际验证，方法可行有效。
关键词：光伏、储能、逆变器、母线电压控制0 引言太阳能作为取之不尽、用之不竭、分布广泛、无污染的新能源，具有更广阔的发展前景，更受到各方研究人员的青睐。
据国际能源署（IEA）预测，到2030年全球光伏累计装机量有望达1721GW，到2050年将进一步增加至4670GW，光伏行业发展潜力巨大。
但是，太阳能光伏发电的能量直接来源于太阳光的照射，而地球表面上的太阳照射受气候的影响很大，长期的雨雪天、阴天、雾天甚至云层的变化都会严重影响系统的发电状态。
随着光伏装机容量的增长，光伏并网发电的不稳定性问题逐渐凸显。
为解决光伏发电的稳定性，同时增加电网的可靠性，均衡峰谷电荷，光伏厂家逐渐开始开发储能产品。
储能逆变器既可以工作在并网模式，也可以工作与离网模式，电池板、电池、电网、负载会出现多种组和工况，给储能系统的设置增加很多难度。
为增加系统稳定性，减小设计难度，笔者以公用直流母线电压为接口，将复杂的系统解耦为多个独立的子系统。
1. 能量管理传统的并网逆变器实时将电池板的能量输送到电网；传统的离网逆变器轻载时将电池板的能量存入電池，重载时从电池取电。
两者的能量管理模式都很单一，管理算法简单。
储能逆变器，可以并网也可以离网，还需要并离网无缝切换。
构网型储能变流器及控制策略研究
构网型储能变流器及控制策略研究摘要：本论文主要介绍了构建网型储能变流器及其控制策略的基本知识和思路。
首先，我们介绍了网型储能变流器的结构组成，包括电容器、双向DC-DC变换器和交流侧逆变器等。
然后，我们分析了控制策略的设计，从直流侧功率控制、逆变器输出电压控制以及储能装置状态监测与安全控制三个方面进行了阐述。
最后，总结了文章的主要内容，并对未来的研究提出了展望。
关键词：构网型储能变流器；控制策略前言：近年来，随着新能源技术和电动汽车等相关领域的发展，储能技术在电力系统中的应用越来越广泛。
而作为储能系统中重要的一环，储能变流器的性能直接影响到整个系统的效率和稳定性。
如何构建高效稳定的网型储能变流器及其控制策略，是当前工程技术研究的热点之一。
本文旨在深入探讨这一问题，并给出一些可行的解决方案，希望能为该领域的研究者提供一些有益的参考和启示。
一、构建网型储能变流器的结构网型储能变流器是一种用于将储能电池中的直流电转化为符合电网要求的交流电的设备。
它通常由直流侧的电容器、双向DC-DC变换器和交流侧的逆变器等组成。
其中，电容器起到平滑直流侧电压的作用，避免出现电压波动，同时也能够提高系统的稳定性和响应速度。
双向DC-DC变换器则是连接储能电池和逆变器之间的核心部件，其作用是将储能电池的电压调整到与电网相匹配的水平，在不同功率状态下实现高效转换。
在储能电池需要充电时，双向DC-DC变换器能够将电网中的电能转化为直流电并注入储能电池中；当储能电池需要输出电能时，双向DC-DC变换器则将储能电池的直流电能转化为交流电能，并通过逆变器注入电网中。
逆变器是网型储能变流器中最核心的部分，它负责将直流侧的电能转化为符合电网要求的交流电。
逆变器通常采用PWM控制技术，通过不断调节开关管的占空比和频率来控制输出电压的大小和波形。
此外，逆变器还需要采用PI控制器或其他优化算法来保证输出电压的稳定性和质量，以满足电网的需求。
储能变流器的控制策略
储能变流器的控制策略
储能变流器的控制策略主要涉及如何有效地控制储能系统的能量流动，以实现能量的存储和释放。
以下是一些常见的储能变流器控制策略：
1. 最大功率点跟踪（MPPT）：通过调整变流器的输出功率，使其能够在太阳能电池板或其他能源产生装置的最大功率点处工作。
这可以最大限度地利用能源产生装置的输出功率。
2. 荷电状态（SOC）控制：根据电池的荷电状态来控制储能变流器的充放电。
当电池荷电状态较低时，变流器会从电网或其他能源源吸收能量进行充电；当电池荷电状态较高时，变流器会将能量释放回电网或供给负载。
3. 恒压恒流（CVCC）控制：在充电过程中，变流器可以采用恒压恒流控制策略，以确保对电池进行安全和有效的充电。
恒压阶段用于将电池充电至设定的电压值，恒流阶段用于控制充电电流，以避免过充。
4. 动态功率分配：储能变流器可以根据电网的需求和能源供应情况，动态地分配储存的能量。
这可以通过实时监测电网的频率、电压等参数，并根据需要调整变流器的输出功率来实现。
5. 故障保护：储能变流器应具备故障保护功能，以确保系统的安全运行。
这包括过流保护、过压保护、短路保护等，以应对各种异常情况。
6. 能量管理：通过与其他能源转换设备（如光伏逆变器、风力发电机等）的协调，储能变流器可以参与能量管理，优化整个能源系统的运行。
储能变流器不平衡负载控制策略
储能变流器不平衡负载控制策略张凯(国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司，河北秦皇岛066000)摘要：离网模式下，在三相负载不平衡情况下仍能维持三相输出电压的对称性是储能变流器(PCS)的一个重要性能。
此处分析逆变器输出接不平衡负载时的系统不平衡机理，提出谐振控制器系统控制，以抑制不平衡负载条件下控制环路中所存在的二倍工频脉动信号，与电压/电流正负序分离等常规控制相比，简化系统控制结构。
通过建立系统环路模型，分析环路控制参数以及谐振控制器的设计方法。
仿真和实验验证了所提系统控制策略能有效地抑制由不平衡负载引起的输出电压畸变，获得高质量的输出电压波形。
关键词：储能变流器；不平衡负载；谐振控制器中图分类号:TM46文献标识码：A文章编号:1000-100X(2019)01-0057-04Control Strategy for Power Conversion System UnderUnbalanced Load ConditionsZHANG Kai(State Grid Qinhuangdao Power Supply Company,Qinhuangdao066000,China)Abstract:In off-grid mode,maintaining the symmetry of the three-phase output voltage under three-phase load imbalance is an important performance of the power conversion system(PCS).T he unbalanced mechanism when the inverter output is connected to the unbalanced load is analyzed,and the resonant controller is proposed to suppress the double power frequency ripple signal and voltage/current present in the control loop under unbalanced load conditions.T he control structure is very simple compared to the positive and negative sequence of output voltage separation. By establishing a system loop model,the loop control parameters and the design method of the resonant controller are analyzed. Simulation and experimental verification of the proposed system control strategy,it can effectively suppress the output voltage distortion caused by the unbalanced load and obtain a high-quality output voltage waveforms. Keywords:power conversion system；unbalanced load；resonant controller1引言在低压微电网中，由于三相负荷不对称普遍存在，PCS工作在离网模式时，将导致变流器所产生的支撑电压出现三相不平衡，从而造成较多的能量损失，影响系统的稳定性山。
微网储能逆变器PCS的研究
ｍ 为调制度 ，Ｏ ≤ｍ ＜ １ ； 国 为正弦信号波角频率 。
由状 态 空 间平 均模 型 可 以推 导 出 Ｓ域 的传 递 函 数 表 达 式
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图４ Ｓ Ｐ Ｌ Ｌ 结 构 原 理 图
２ ０ １ ５年 ５期
８ １
电网技术
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图 １ 储能逆变器主 电路 图 取微 网储能逆 变器 的滤波 电感 电流 ０和输 出电容 的电
压 为 系 统 的状 态 变 量 ， 则 由图 １ 可 列 出如 下 状 态 方 程 为 ：
Ｃ
解 出 Ｄ轴 和 Ｑ轴 ，Ｄ轴 代表 有 功 分 量 ，Ｑ轴 代 表 无 功 分 量 。 通过 Ｐ Ｉ 调 节 使 得 Ｑ轴 为 ０ 。即 达 到 了系 统 与 电网 的 同 步 。
业 出版 社 ，２ ０ ０ ４ ．
图５ Ａ相 初 始 相 位 为 ０ ，频 率 ５ ０ Ｈ Ｚ 图 ５可 以看 出系 统 采 用 上 述 锁 相方 法可 以很 好 的 跟 踪 电 网 的
相位 。
５ 结 果 与 分析
储 能逆 变器 在 Ｓ Ｉ Ｍ Ｕ Ｌ Ｉ Ｎ Ｋ环 境 下 利 用 Ｓ ｉ ｍ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ 三种工作模式
分别 离网运行模式、并 网运行模 式和 带本地负载并网模 式 。 本 文 建 立 了储 能 逆 变 器 的状 态 空 间 平 均 模 型 ， 同 时 在 Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ的 Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ｉ ｎ ｋ搭 建 了 系统 的仿 真模 型 ， 为 硬 件 电路 调 试提供指 导。文 章重点介绍了单相系统锁相 同步技术 ，借鉴 三 相锁相环 的鉴相算法 ，实现 了电网 电压相位 的实时调整 。 最 后 通 过 软 件 仿 真 和 实 验 结 果 验 证 了这 种控 制 的 可 行 性 。
储能逆变器控制算法
储能逆变器控制算法1.引言1.1 概述概述部分的内容应该是对储能逆变器控制算法进行简要介绍和概括。
以下是对该部分内容的一个可能的书写：储能逆变器是一种关键的电力电子设备，它在电能储存和转换领域起着重要的作用。
储能逆变器的控制算法是确保其正常运行和高效能输出的关键因素之一。
储能逆变器控制算法旨在根据实时的电网和负载条件，控制储能系统的电能流动，以提供稳定的电力输出和优化的能量利用。
它能够实现电能储存和释放的平衡，提供高质量的电力供应，并在电网故障等异常情况下保证系统的可靠性。
储能逆变器的控制算法主要包括电流控制、电压控制和功率控制等方面。
其中，电流控制是保证电流在逆变器和储能电池之间的稳定流动，防止过载和短路等故障的一种关键技术。
电压控制可确保储能逆变器输出电压稳定，以满足电力供应的需求。
功率控制方面的算法能够根据需要调整储能逆变器的输出功率，以达到能源管理的最佳效果。
为了实现储能逆变器控制算法的高效性和可靠性，研究人员不断进行理论探索和实践验证。
通过对系统的建模与仿真，采用先进的控制算法，储能逆变器能够实现电能的高效转化和存储。
同时，结合先进的通信技术和智能化控制策略，可以进一步提高储能逆变器的性能和自适应能力。
本文将深入探讨储能逆变器的控制算法，并对目前主要的控制算法进行详细介绍和分析。
我们将重点研究不同控制算法的优劣比较、适用场景和应用效果。
最后，我们将总结当前研究的不足之处，并展望未来储能逆变器控制算法的发展方向和潜在的应用前景。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包含以下信息：本文按照以下结构进行介绍和分析储能逆变器的控制算法。
首先，引言部分将提供关于本文的概述，包括对储能逆变器的基本原理进行简要介绍，并说明本文的目的。
接下来，正文部分将详细介绍储能逆变器的基本原理，包括其工作原理、电路结构等内容。
然后，本文将主要关注储能逆变器的控制算法，对于不同的控制算法进行分析和比较，讨论其优缺点以及适用的场景。
储能逆变器 设计 -回复
储能逆变器设计-回复储能逆变器设计（Design of Energy Storage Inverter）引言：随着清洁能源技术的发展和应用，能源储存技术成为实现可持续能源利用的重要手段之一。
储能逆变器作为储能系统的核心组件之一，扮演着重要角色。
本文将从储能逆变器设计的基本原理、技术指标选择、拓扑结构设计和控制策略等方面进行详细阐述。
一、储能逆变器设计的基本原理储能逆变器是一种电能转换设备，主要实现电能的存储和输出。
其基本原理是将直流储能电池组提供的直流电能转换为交流电能，并根据负载需求调整输出电压和频率。
储能逆变器的核心部件是功率开关器件，如MOSFET、IGBT等。
在工作过程中，通过不同的开关状态来控制电流的流向和大小，从而实现电能转换。
其基本工作原理可以简化为三个步骤：直流电能输入、逆变和交流电能输出。
二、技术指标选择在设计储能逆变器时，需要根据具体应用场景和需求选择合适的技术指标，包括功率容量、输入电压范围、输出电压范围、输出频率范围、电流波形质量等。
1. 功率容量：根据实际储能需求以及负载功率需求确定逆变器的功率容量。
通常使用的功率容量单位是千瓦（kW）或兆瓦（MW）。
2. 输入电压范围：根据储能系统的电压等级以及充电和放电过程中的电压波动范围来确定逆变器的输入电压范围。
常见的输入电压范围包括低压（LV）、中压（MV）和高压（HV）等。
3. 输出电压范围：根据实际负载需求和应用场景来确定逆变器的输出电压范围。
常见的输出电压范围包括110V、220V、380V等。
4. 输出频率范围：根据实际负载需求和应用场景来确定逆变器的输出频率范围。
常见的输出频率范围包括50Hz、60Hz等。
5. 电流波形质量：根据实际负载需求和精度要求来确定逆变器的电流波形质量指标，如谐波畸变率、峰值因数等。
三、拓扑结构设计拓扑结构是储能逆变器设计的关键，不同的拓扑结构有不同的性能优势和适用场景。
1. 单相逆变器：适用于单相负载的场景，常见的单相逆变器拓扑结构包括半桥逆变器、全桥逆变器等。
单相光伏储能逆变器中h6桥电路及控制研究
单相光伏储能逆变器中H6桥电路及控制研究周星诚，方宇，顾越铠，曹松银(扬州大学，信息工程学院，江苏扬州225100)摘要：在此以H6桥电路作为单相光伏储能逆变器中的网侧变换器，分析了H6桥变换器在逆变工况和整流工况下的电路工作模态，揭示了其共模漏电流的抑制机理，并在此基础上提出双向H6桥变换器的一致单极性调制方法，从而统一了H6桥变换器在能量双向流动时开关管的调制策略，并降低了开关管的损耗。
给出双向H6桥变换器在逆变和整流工况下的双闭环控制方法，推导了相应的传递函数，分析了双向H6桥变换器基于直流母线电压稳定控制的能量双向流动原理，并给出了网侧变换器双闭环控制参数的整定方法。
最后，搭建了单相光伏储能逆变器的仿真模型和实验样机，仿真和实验验证了H6桥电路原理分析和控制方法的正确性。
关键词：变换器；共模漏电流；并网逆变；整流中图分类号：TM46 文献标识码：A 文章编号：1000-100X(2020)03-0071-04Study of Operating Principle and Control Method of H6-bridgeBased on Single Phase Photovoltaic Energy Storage InverterZHOU Xing-cheng,FANG Yu,GU Yue-kai,CAO Song-yin(Yangzhou University, Yangzhou225100, China)Abstract ： H6-bridge converter is used as grid-side converter in single-phase photovoltaic energy storage inverters.Firstly, the operating modes of H6-bridge converter under inverting and rectifying conditions are analyzed,and principle of common-mode leakage current suppression is revealed.On this basis,a uniform unipolar modulation method of bidirectional H6-bridge converter is proposed, which unifies the modulation strategy of switches in H6-bridge converter when energy flows bidirectionally，and the modulation strategy can also reduce the loss of the switch.Then, the double closed-loop control method of bidirectional H6-bridge converter under inverting and rectifying conditions is presented, the corresponding transfer function is deduced,the energy bi-directional flow principle of bidirectional H6-bridge converter based on DC bus voltage stability control is revealed, the calculation method of double closed-loop control parameters of grid-side converter is given.Finally, the simulation model and experimental prototype of single-phase photovoltaic energy storage inverter are built.The simulation and experiment verify the correctness of the research method. Keywords：converter；common-mode leakage current；grid-connected inverter；rectificationFoundation Project ： Supported by National Natural Science Foundation of China(No.61873346) ；Science and Technology Cooperation Fund of Yangzhou City Hall Project(N〇.YZ2018136)l引言光伏储能技术是智能电网发展的必备技术，能提高能源的利用率，在一定程度上缓解了全球 能源紧张问题光伏储能逆变器由最大功率点跟踪（MPPT)控制器、电池充放电电路和双向逆变 电路构成，其中双向逆变电路大多采用无变压器 隔离方案13]。
储能变流器控制方案的研究
储能变流器控制方案的研究摘要：储能变流器是用于连接直流系统和交流系统之间的能量变换的控制器件，它能将交流电压整流滤波后成为直流电压，给列车使用或者给蓄电池充电，同时它也能将直流能量通过逆变转换为交流电压继续给负载或者电网供电，储能变流器的控制方法包括了逆变控制与整流控制两个部分，本论文主要解决在大功率变流器如何使能量双向流动的问题，同时在逆变时能使用功率因数可调，获得更好的电能质量。
通过MATLAB以及实验论证控制以及拓扑的可行性。
关键词：PID控制；DQ变换；MATLAB0前言对于目前的轨道交通设备而言在列车运行时需要从电网获取能量后经过整流给电机使用，地铁再生制动能量的吸收方式主要有电阻消耗、逆变回馈、飞轮储能等。
其中，以逆变方式作为能量回馈变流器节能效果显著，但是对于电力电子设备而言，其需要在整流以及逆变过程中来回切换控制策略，对控制策略以及设备的反应要求较高，因此本文提出一种储能变流器的控制策略，使电力电子设备能在整流以及逆变中均能可靠运行。
通常情况下，变流器包括功率器件，控制电路，驱动电路，以及连接功率器件与交流系统的滤波器等若干单元组成；逆变器控制策略中，在此应用的是PID控制算法，其控制效果良好，同时易于编程与控制。
1储能变流器控制原理1.1逆变部分控制原理如图1所示，在逆变控制中首先对交流侧电压进行采样，将采样的电压进行PLL锁相得到参考相角，同时对其进行DQ变换；之后对交流电流进行采样，对交流电流进行DQ变换，之后将电流变换后的数值与参考数值进行比较得到偏差，根据偏差由PID控制器对调节点反馈DQ值与参考DQ值进行闭环的PID调节，输出其电流DQ参考值，将电流DQ参考值与电压DQ计算值比较运算，得出输出DQ 分量的参考值。
图2 逆变器控制逻辑图Figure 2 Inverter control logic diagramDQ变换计算公式在此不再赘述，其表达式如下（2-1）DQ反变换计算公式如下：若需要将旋转坐标系转化到静止坐标系上，只需相应的将d-q向投影即可，可以得到：（2-2）由上述对DQ变换的公式可知，其D轴分量相当于有功分量，Q轴分量相当于无功分量，DQ两轴的给定数值是通过输入功率因数计算得到的。
光伏逆变器、储能变流器的控制算法开发
光伏逆变器、储能变流器的控制算法开发光伏逆变器和储能变流器是太阳能发电系统中的重要组成部分，它们通过控制算法来实现对能量的转换和管理。
本文将探讨光伏逆变器和储能变流器的控制算法开发，介绍其原理和应用。
一、光伏逆变器的控制算法开发光伏逆变器是将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电的设备。
在光伏逆变器的控制算法开发中，主要包括以下几个方面：1. 最大功率点跟踪（MPPT）算法：光伏电池板的输出功率与光照强度和温度等因素有关，而最大功率点跟踪算法可以实时调整逆变器的工作点，以使得光伏电池板输出功率最大化。
2. 电网连接控制算法：光伏逆变器需要将直流电转换为交流电并与电网连接，电网连接控制算法可以实现光伏逆变器与电网的同步工作，确保交流电的质量和稳定性。
3. 电压和频率控制算法：光伏逆变器需要根据电网的电压和频率来调整输出电压和频率，以确保与电网的匹配。
4. 故障检测和保护算法：光伏逆变器需要具备故障检测和保护功能，可以通过控制算法实现对逆变器内部元件的状态监测和故障保护。
二、储能变流器的控制算法开发储能变流器是将电能转换为可储存的形式，并在需要时进行释放的设备。
在储能变流器的控制算法开发中，主要包括以下几个方面：1. 充放电控制算法：储能变流器需要根据电网的需求和储能系统的状态来控制充电和放电过程，充放电控制算法可以实现对储能系统的优化控制，提高系统的充放电效率和使用寿命。
2. 电压和频率控制算法：储能变流器需要根据电网的电压和频率来调整输出电压和频率，以确保与电网的匹配。
3. 能量管理算法：储能变流器需要根据用户的需求和电网的要求来管理储能系统中的能量，能量管理算法可以实现对储能系统的能量流动和分配的优化控制，提高系统的能量利用效率。
4. 故障检测和保护算法：储能变流器需要具备故障检测和保护功能，可以通过控制算法实现对变流器内部元件的状态监测和故障保护。
三、光伏逆变器和储能变流器的应用光伏逆变器和储能变流器在太阳能发电系统和储能系统中有着广泛的应用。
双向储能逆变器控制及切换策略研究
双向储能逆变器控制及切换策略研究摘要：随着可再生能源的快速发展，储能技术在电力系统中的应用日益广泛。
双向储能逆变器作为将储能系统与电力系统进行连接的关键设备，其控制及切换策略的研究对于确保系统的稳定运行和优化储能利用具有重要意义。
本文对双向储能逆变器的控制方法和切换策略进行了深入研究，并提出了一种基于模糊控制的切换策略，以提高系统的性能和效率。
1.引言随着可再生能源在电力系统中的大规模应用，电力系统的可靠性和稳定性面临着新的挑战。
储能技术被广泛应用于电力系统中，可以缓解电网的负荷波动和不稳定性，提高电力系统的可靠性和灵活性。
双向储能逆变器作为将储能系统与电力系统连接起来的关键设备，其控制及切换策略的优化对于确保系统的稳定运行和实现储能与电网之间的有效能量交换具有重要意义。
2.双向储能逆变器的控制方法双向储能逆变器的控制方法主要包括电压控制和功率控制两种。
电压控制通过调整逆变器的输出电压来控制电流的流向和大小，以控制储能系统的充放电过程。
功率控制则通过调整逆变器的输出功率来控制储能系统的充放电速度，以提高储能系统的低频响应和快速响应能力。
这两种控制方法可以相互结合，以实现逆变器的快速响应和高性能。
3.双向储能逆变器的切换策略双向储能逆变器在储能系统与电力系统之间的切换过程中，需要根据系统的需求和运行状态来选择不同的运行模式。
常见的切换策略包括前馈控制、闭环反馈控制和基于模糊控制的切换策略。
前馈控制通过预先设定的控制策略来实现切换过程的控制，具有高速响应和高效率的特点。
闭环反馈控制则通过实时监测和调整系统的运行状态来实现切换过程的控制，具有高稳定性和鲁棒性的特点。
基于模糊控制的切换策略通过建立模糊控制规则和模糊推理机制来实现切换过程的控制，具有良好的适应性和灵活性。
4.基于模糊控制的切换策略本文提出了一种基于模糊控制的双向储能逆变器切换策略，该策略通过对系统的输入变量和输出变量进行模糊化，并建立模糊控制规则和模糊推理机制，以实现对切换过程的控制。
储能系统集成及储能逆变器关键技术分享
储能系统集成及储能逆变器关键技术分享引言储能系统是将电能以各种形式进行储存，并在需要时释放出来的设备。
储能系统已广泛应用于电力系统、交通运输、可再生能源等领域，成为推动可持续发展的关键技术之一。
储能系统的核心部件之一是储能逆变器，它负责将储存的能量转换成交流电能。
本文将介绍储能系统集成的基本原理和储能逆变器的关键技术。
储能系统集成原理储能系统集成是将各种储能设备（如电池、超级电容器、储热设备等）通过适当的控制策略和电路连接方式，实现能量的储存和释放。
储能系统的集成可以提高能量转换效率、降低储能成本，并提供更可靠的能量供应。
储能系统集成的基本组成部分储能系统集成由以下几个基本组成部分构成：1.储能设备：储能设备是储能系统的核心部件，包括电池、超级电容器、储热设备等。
通过储能设备，可以将电能以化学能、电场能或热能的形式进行储存。
2.逆变器：逆变器是储能系统的关键部件之一，它负责将储存的能量转换成交流电能。
逆变器采用先进的功率电子技术，能够实现高效率和可靠的能量转换。
3.控制系统：控制系统对储能系统进行监测和控制，包括能量管理、电池管理、充放电控制等功能。
控制系统可以根据系统的需求，实现储能和释放能量的优化调度。
4.电网连接：储能系统需要与电网进行连接，以实现能量的互补和交换。
电网连接可以采用直接并网方式或逆变器并网方式。
储能系统集成的工作原理储能系统的集成工作原理如下：1.储能：当电网供电过剩或可再生能源产生的能量超过负荷需求时，储能系统将多余的电能转化为储存能量，并将其存储在储能设备中。
2.电池管理：电池管理系统对储能设备进行监测和控制，确保电池的运行状态和安全性。
电池管理系统可以实现对电池的充电、放电、温度控制等功能。
3.逆变器控制：逆变器根据电池管理系统的指令，将储存的能量转换成交流电能，并输出给负载或电网。
4.控制策略：控制系统通过对系统的监测和分析，制定合理的控制策略。
控制策略可以根据电网的需求、负荷需求和系统状态等因素进行优化调度。
双向储能逆变器控制及切换策略研究
双向储能逆变器控制及切换策略研究双向储能逆变器是一种可将电能进行双向转换的设备，可以将直流电能转换为交流电能，同时也可以将交流电能转换为直流电能。
在实际应用中，双向储能逆变器在储能系统中起到了重要作用，能够实现电能的储存和输出，以适应电能的供需平衡。
电流控制是通过测量并控制逆变器输入端和输出端的电流实现的。
该方法具有响应速度快、调节性能好的优点，但在储能系统中，双向储能逆变器的电流可能会受到变化的负荷影响，需要调整控制参数以适应不同的工况。
功率控制是通过测量并控制逆变器输入端和输出端的功率来实现的。
该方法可以根据系统需求调整逆变器的输出功率，但当系统发生故障或意外情况时，控制系统可能无法正确处理功率控制。
电压控制是通过测量并控制逆变器输入端和输出端的电压来实现的。
该方法可以确保逆变器的输入和输出电压稳定，并且对于储能系统来说，电压控制可以提供更高的稳定性和可靠性。
恒压切换是通过控制逆变器输入端的电压，实现逆变器的切换。
当储存装置需要充电时，逆变器的输入端电压被维持在恒定值，以实现从电网向储存装置的能量传输；当储存装置需要放电时，逆变器的输出端电压被维持在恒定值，以实现从储存装置向电网的能量传输。
恒流切换是通过控制逆变器输入端的电流，实现逆变器的切换。
当储存装置需要充电时，逆变器的输入端电流被维持在恒定值，以实现从电网向储存装置的能量传输；当储存装置需要放电时，逆变器的输出端电流被维持在恒定值，以实现从储存装置向电网的能量传输。
恒功率切换是通过控制逆变器输入端和输出端的功率，实现逆变器的切换。
当储存装置需要充电时，逆变器的输入功率被维持在恒定值，以实现从电网向储存装置的能量传输；当储存装置需要放电时，逆变器的输出功率被维持在恒定值，以实现从储存装置向电网的能量传输。
总之，双向储能逆变器的控制和切换策略是储能系统中非常重要的研究内容。
不同的控制策略和切换策略可以根据具体的应用需求进行选择和调整，以实现双向储能逆变器的稳定运行和储存能量的高效利用。
基于改进虚拟同步发电机的构网型并联储能逆变器控制研究
基于改进虚拟同步发电机的构网型并联储能逆变器控制研究一、研究背景和意义随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，新能源技术的发展已成为解决能源危机和环境污染的关键途径。
太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，具有广阔的应用前景。
太阳能光伏发电受天气条件影响较大，如晴天时的发电量远低于阴雨天，因此需要通过储能技术来提高光伏发电系统的稳定性和可靠性。
虚拟同步发电机(VSG)是一种特殊的机械振动系统，其输出电压与电网频率成正比，且与电网电压同相位。
VSG在储能领域得到了广泛关注，并被应用于各种电力电子设备中。
现有的基于VSG的构网型并联储能逆变器控制方法存在一定的局限性，如对电网波动和负载变化的响应速度较慢，无法实现实时的能量管理和优化调度。
本研究旨在提出一种基于改进虚拟同步发电机的构网型并联储能逆变器控制方法，以提高其对电网波动和负载变化的适应能力。
该方法主要包括以下几个方面的研究：首先，通过对VSG模型的改进，提高其对电网波动和负载变化的敏感性；其次，设计一种有效的能量管理策略，以实现对储能系统的快速响应和优化调度；通过仿真实验验证所提方法的有效性和可行性。
本研究具有重要的理论意义和实际应用价值，它有助于深入理解VSG的运动特性和控制策略，为其他类似设备的控制研究提供参考；另一方面，它可以为新能源发电系统的稳定运行提供技术支持，推动新能源技术的发展和应用。
1.1 研究背景随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，新能源技术的发展已成为解决能源危机和环境问题的关键。
太阳能、风能等可再生能源的利用越来越受到重视。
由于可再生能源的不稳定性，如太阳能和风能的间歇性，使得电力系统的稳定性和可靠性面临巨大挑战。
为了解决这一问题，研究者们开始关注储能技术的发展，尤其是基于虚拟同步发电机(VSG)的并联储能逆变器(PEMS)。
虚拟同步发电机是一种特殊的发电机，其输出电压与电网频率保持同步。
通过将多个VSG并联组成PEMS,可以实现对电能的有效存储和调度。
微网储能逆变器的研究
微网储能逆变器的研究
一、引言
随着新能源发展的日益受到重视，分布式微网储能逆变器（PCS）的
研究开始受到越来越多的关注。
PCS是一类具有多通道输出的高效可靠储
能转换技术，它是分布式微网储能的关键技术之一，可以将分布式微网储
能系统中的能量储存转换为可用的电能，支撑电力系统及电力市场的运行。
据报道，分布式微网储能逆变器（PCS）的研究可以在解决电网中储
能的效率、高效、安全等方面发挥重要作用。
在功率换热器及控制等方面，与传统并网逆变器仍有较大的差距。
目前，业界主流的PCS已经发展到了50kW级别，未来需要加快技术发展，以满足更高的功率级别和更高的性
能要求。
二、PCS的组成
PCS的主要组成部分包括电源模块、控制模块、功率模块和抗干扰措
施等。
1.电源模块
电源模块是PCS的基础，它由电池、电压调节器和稳压器组成，可以
确保PCS的稳定运行，有效提高PCS的可靠性。
2.控制模块
控制模块是PCS的核心，它利用微处理器和电路组成，负责实现电压
和频率的调节，以及对输入、输出以及整个逆变系统的控制。
3.功率模块
功率模块是PCS系统中的重要组成部分，主要负责连接电源模块和控制模块。
储能逆变器并联系统的控制方法及控制装置
储能逆变器并联系统的控制方法及控制装置储能逆变器及其联系统是一种将储能装置与电网相连，实现电力的储存和释放的系统。
储能逆变器的控制方法和控制装置的选择直接影响着系统的运行效果和性能。
在本文中，将详细介绍储能逆变器及其联系统的控制方法和常用的控制装置，并逐步回答相关问题。
第一步：了解储能逆变器的工作原理和主要功能储能逆变器是一种将电池或超级电容器等储能设备的直流电能转换为交流电能，并能实现双向功率流的装置。
它主要具有以下功能：1. 储能：将电网低负载时的多余电能储存到储能设备中，以备后续需要释放时使用。
2. 平滑功率：在电力需求瞬间增加时，通过释放储能设备中的电能来提供功率需求，实现对电网的调节和平滑功率。
3. 回馈电力：在电网低电能供应的情况下，通过向电网输出储能设备中的电能，实现对电网的回馈支持。
第二步：了解储能逆变器的控制方法储能逆变器的控制方法可以分为基于电压的控制方法和基于功率的控制方法。
基于电压的控制方法：1. 电压控制模式：根据目标电网电压进行电流控制，使逆变器输出的电压与目标电网电压保持一致。
2. 电流控制模式：根据目标电网电流进行电压控制，使逆变器输出电流与目标电网电流保持一致。
基于功率的控制方法：1. 有功功率控制模式：根据目标电网的有功功率进行电压和电流控制，使逆变器输出的有功功率与目标电网的需求保持一致。
2. 无功功率控制模式：根据目标电网的无功功率进行电压和电流控制，使逆变器输出的无功功率与目标电网的需求保持一致。
第三步：选择适合的控制装置储能逆变器的控制装置通常包括控制器、传感器、执行器等组件。
在选择控制装置时需要考虑以下因素：1. 稳定性和可靠性：控制装置应具备稳定的电气性能和可靠的运行能力，以确保系统的稳定运行。
2. 精度和响应速度：控制装置应具备高精度和快速的响应速度，以实现对电网负载变化的实时监测和调节。
3. 通信协议和接口：控制装置应支持常用的通信协议和接口，以方便与其他设备或系统进行联接和数据交互。
储能逆变器控制算法 -回复
储能逆变器控制算法-回复储能逆变器（Energy Storage Inverter）是一种用于将电能储存到电池中，或从电池中释放电能的装置。
其核心是控制算法，能够对电能的储存和释放进行精确控制。
本文将逐步介绍储能逆变器控制算法。
一、储能逆变器控制算法的基本原理储能逆变器控制算法的基本原理是根据电网电压、电池状态以及负载需求来动态调整储能逆变器的工作状态，以确保电能的高效储存和释放。
具体而言，控制算法涉及以下几个方面：1. 电网电压监测：通过对电网电压的监测，控制算法能够实时了解电网的状态，并根据需要调整逆变器的输出功率。
2. 电池状态监测：储能逆变器通过监测电池的电压、电流和温度等参数，可以实时了解电池的状态，从而确定储存和释放电能的能力。
3. 负载需求监测：通过对负载需求的监测，控制算法可以根据负载的需求进行调整，以确保能够满足负载的电能需求。
二、储能逆变器控制算法的主要功能储能逆变器控制算法的主要功能包括：1. 储能控制：储能逆变器根据电池的充电状态和负载需求，能够实现对电能的高效储存。
当电网电压较低或电池剩余容量较多时，逆变器将电能存储到电池中，以备后续使用。
2. 逆变控制：储能逆变器根据负载需求和电池状态，能够将电能从电池中逆变为交流电，并提供给负载。
控制算法能够实时调整逆变器的输出功率，以满足负载对电能的需求。
3. 系统保护：储能逆变器控制算法还能监测电网电压的异常情况，如过高或过低，以及电池电压的异常情况，如过充或过放。
在检测到异常情况时，控制算法会及时采取保护措施，以确保储能逆变器和相关设备的安全。
三、储能逆变器控制算法的实现过程储能逆变器控制算法的实现过程如下：1. 采集数据：储能逆变器通过传感器采集电网电压、电池状态和负载需求等数据。
这些数据将作为控制算法的输入。
2. 数据处理：控制算法对采集的数据进行处理，包括数据滤波、数据预处理等。
这些处理方法可以提高数据的准确性和可靠性。
基于储能的风力发电并网逆变器控制策略研究
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储能逆变器的控制策略研究
发表时间：2018-05-30T10:13:41.427Z 来源：《电力设备》2018年第1期作者：杜学平
[导读] 摘要：目前我国经济发展十分快速，电力行业越来越普遍，随着分布式电源不断接入电网和微电网系统的发展，微电网对系统的运行稳定性及供电可靠性都提出了一定的要求。
（青岛科技大学自动化与电子工程学院山东青岛 266199）
摘要：目前我国经济发展十分快速，电力行业越来越普遍，随着分布式电源不断接入电网和微电网系统的发展，微电网对系统的运行稳定性及供电可靠性都提出了一定的要求。
储能系统应运而生，储能系统可以存储过剩的电能，在发电能力较弱时再放出电能给负载供电，实现削峰填谷，完美解决新能源间歇性发电的问题。
储能系统在微电网中发挥着非常重要的作用，而储能逆变器又是储能系统中的核心部分，因此储能逆变器的控制策略研究是非常有实用价值的。
关键词：储能；逆变器；控制策略；研究
1系统结构和基本原理
图1 系统结构简图
以电池为介质的储能系统主要由电池及其管理系统（风能、太阳能的储能系统）和能量转换系统（ＰＣＳ）两个部分组成（如图1所示）。
电池通过ＰＣＳ与电网交换能量（或离网负载），根据实际需要储存或释放能量。
作为电池与大电网之间接口的ＰＣＳ，实际上是大功率的电力电子变流器，此处ＰＣＳ特指储能逆变器（储能变流器）。
常见的储能逆变器分为单级型和多级型两种主要形式。
单级型储能变流器的拓扑仅由一个ＡＣ／ＤＣ环节构成，其优点是结构简单、控制方法简便，逆变器损耗低，能量转换效率高。
但是存在以下缺点：1）一个AC-DC不可以充分多路输出；2）电池电压的工作范围不能灵活控制；3）电池电压固定不能灵活分配。
由于以上确定我们选择两多级型，我们选择两级，增加一级隔离DC-DC的控制，该级控制可以根据功率灵活的扩展DC-DC通道的数量和输出电压的大小（如图2所示）。
1.1 AC-DC部分介绍：
AC-DC部分拓扑采用三电平，其中开关频率为20K，功率器件为：初步选定英飞凌的DF100R07W1H5FP_B3的IGBT模组。
此部分效率可达到98%。
在大功率PWM变流装置中，常采用三点式电路，这种电路也称为中点钳位型（Neutral Point Clamped）电路（如图3所示）。
与两点式PWM相比，三点式PWM调制主要有以下优点，一是对于同样的基波与谐波要求而言，开关频率可以低得多，从而能够大幅度减少开关损耗；二是主功率器件断开时所承受的电压仅为直流侧电压的一半，因此这种电路应用在高电压大容量的产品上特别合适。
在控制策略方面，在传统的PWM整流器双闭环控制的基础上，采用内模控制代替电流内环PI调节器，以提高系统的鲁棒性能、跟踪性能和动态响应能力。
图2 两级PCS框图图3 AC-DC主原理图
1.2 DC-DC部分介绍：
DCDC部分拓扑采用CLLC准谐振开关技术，开关频率100K或者是更高频率，功率器件采用单管MOS并联组成（并联数量根据功率确定，具体原理框图见图4）。
功率器件为：初步选定英飞凌的IRFP4668P6F。
此部分效率可达到90%以上。
隔离DC/DC部分采用CLLC谐振软开关技术，它应用谐振的原理，使开关器件中的电流（或电压）按照正弦或标准正弦规律变化。
当电流通过零点时，使器件关断（或电压为零时，器件打开），从而减少开关损耗。
它不仅可以解决硬开关变换器中的硬开关损耗问题、容性开通问题、感性关断问题并且还能解决二极管反向恢复问题，对于由于硬开关引起的EMI 等问题也有很好的改善。
这种拓扑结构，电路结构简单，工作效率高，并在输入电压和负载变化范围很宽的情况下依旧具有良好的电压调节特性，不仅可以在原边实现开关管 ZVS，还可以使副边整流管实ZCS，且原副边管子的电压应力较低。
图4 DC-DC 原理框图
2、几种必要的控制模式
2.1并网模式到孤岛模式：
储能逆变器并网模式到离网模式的切换分为两种主动切换和被动切换。
主动切换指人为的把储能逆变器离网；被动切换指因电网故障或者电压过低等原因，储能逆变器受到不良影响，把储能逆变器切离电网ＰＷ。
主动切换情况下，电网电压幅值和频率等指标正常，此时模式切换策略较为简单，只需要提供一个与电网电压相同的量作为离网模式下储能逆变器控制策略的参考值，在断开开关的同时控制方式切换为ＶＦ，电压外环给定值为电网电压幅值和频率。
被动切换情况下，电网电压幅值和频率等指标可能不正常，此时的控制策略需参考
离网模式到并网模式的无缝切换策略。
2.2离网控制
ＰＣＳ离网运行时，逆变器将作为主电源，目标是维持系统内部的电网电压和频率。
当储能逆变器离网运行时，网侧变流器可等效为一个电压源，控制输出电压的幅值和频率，控制给定值取自系统的设定值，而输出电流由负载情况决定。
当逆变器独立工作时需要使逆变器的输出电压能满足负载的电压要求，为此提出了一种基于电压电流双环控制策略，通过建立其两相同步旋转坐标系下的数学模型，利用电压外环实现对输出电压的稳定控制，内环电流实现对输出电流的控制。
交流侧仍采用双闭环控制，外环为交流电压环，维持输出交流电压的稳定；内环采用交流电流环，保证系统的动态性能。
在电压环中加入了逆变器输出电流作为前馈，可以提高逆变器的动态性能和抗干扰能力。
该控制方式增加了一个电感电流内环控制，使得系统的带宽增大，反应速度加快，系统抗干扰能力强，调节时间短，谐波含量小，同时有效地限制负载电流，起保护作用，更具优越性。
其次，对于储能逆变器来说交流侧有功和无功的控制也是极其重要的。
结语
储能在可再生能源微网中具有重要的作用，可以作为组网电源的一部分，实现微网的组网和稳定控制，也是微电网实现与外部大电网平滑切换的重要环节。
深入分析了储能逆变器在微网中并网运行、离网运行实际的控制策略，以及在两种模式平滑切换过程中的作用。
储能控制器能够可靠实现微网的离网和并网运行控制，有效改善了可再生能源发电输出功率间歇性和随机性等不足，确保微网的稳定运行和供电可靠性。
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