01 背景介紹

儲能系統(tǒng)并網(wǎng)時，若要參與電網(wǎng)功率調(diào)節(jié)，需要按照電網(wǎng)的功率指令來輸出，因而有功與無功控制的性能至關(guān)重要，最常用的PQ控制是根據(jù)有功功率和無功功率的指令先計算出d軸電流和q軸電流的參考值，然后通過對電流進行PI控制來實現(xiàn)對功率的控制。我們按上述思路進行PQ控制模型的搭建。

02 硬件簡述

實驗系統(tǒng)中功率模塊采用研旭YXPHM-TP210b，控制器采用研旭成熟的SP2000，算法開發(fā)采用Simulink搭建，利用YX-View2000上位機軟件監(jiān)控系統(tǒng)。直流電源采用研旭光伏電池陣列模擬器YXPVS5K.其整體控制系統(tǒng)搭建拓?fù)淙缦聢D1所示。

03算法模型

因Id、Iq分別為電網(wǎng)電流的d軸分量和q軸分量，Ugd、Ugq為電網(wǎng)電壓的d軸分量和q軸分量?？梢詫懗鲇泄β屎蜔o功功率的表達式：

由于電網(wǎng)電壓定向至d軸，則有ugd=ug、ugq=0，帶入公式（1），整理可得：

根據(jù)公式（2）我們可以求得dq軸的電流參考值：

根據(jù)公式（3）（4），可以在Simulink里搭建計算模型如圖2所示：

將上述算法模塊添加到DC-AC模型里，將原模型中的直流電壓PI控制模塊替換成PQ有功無功功率控制模塊，如圖3所示。

04 實驗結(jié)果

采用直流電源作為儲能系統(tǒng)，設(shè)置輸出直流電壓600V，電流過流限制設(shè)置15A，將Simulink模型下載到SP2000控制器運行，采用上位機View2000軟件進行電壓電流實時顯示，如圖4所示。逆變器輸出電壓電流波形如圖5、6所示。

通過上位機界面設(shè)置輸出功率，將并網(wǎng)逆變器輸出功率由2000W改為5000W，逆變器輸出功率調(diào)整波形如圖7所示。

當(dāng)逆變器輸出有功功率穩(wěn)定運行在5000W時，直流電源輸出電流與功率如圖8所示，可以看出直流電源輸出功率與逆變器輸出功率基本相符，從而證明了上述算法的有效性。