一种分布式储能逆变器协调控制方法及系统

摘要

本发明提供了一种分布式储能逆变器协调控制方法及系统，所述方法包括分别对逆变器进行有功功率下垂控制和无功功率下垂控制，得到逆变器输出电压的相角参考值和幅值参考值，进而得到逆变器的三相电压参考值；对三相电压参考值进行电压电流双闭环控制，得到逆变器待输出的电压值；对待输出的电压值进行SVPWM脉冲调制，得到逆变器的驱动脉冲；所述系统包括下垂控制单元、电压控制单元和脉冲调制单元。与现有技术相比，本发明提供的一种分布式储能逆变器协调控制方法及系统，能够实现多个逆变器协调控制，均衡储能装置荷电状态。

权利要求

1.一种分布式储能逆变器协调控制方法，其特征在于，所述方法包括：分别对逆变器进行有功功率下垂控制和无功功率下垂控制，得到逆变器输出电压的相角参考值和幅值参考值，进而得到所述逆变器的三相电压参考值；

对所述三相电压参考值进行电压电流双闭环控制，得到所述逆变器的待输出电压值；

对所述待输出电压值进行SVPWM脉冲调制，得到所述逆变器的驱动脉冲；

所述对逆变器进行有功功率下垂控制包括：计算逆变器输出电压的角速度参考值，对所述角速度参考值积分得到所述相角参考值；

所述角速度参考值ω如下式(1)所示：n

ω＝ω0‑kp1P‑kp2/SOC                        (1)其中，ω0为电网的额定角速度，P为逆变器输出的瞬时有功功率，kp1为所述瞬时有功功率的比例系数，kp2和n为分别为储能装置荷电状态SOC的比例系数和均分系数。

2.如权利要求1所述的一种分布式储能逆变器协调控制方法，其特征在于，所述对逆变器进行无功功率下垂控制包括：

计算逆变器输出电压的幅值参考值，所述幅值参考值E如下式(2)所示：m

E＝E0‑kqQ                            (2)其中，E0为电网的额定电压幅值，Q为逆变器输出的瞬时无功功率，kq和m分别为所述瞬时无功功率的比例系数和均分系数。

3.如权利要求1‑2任一项所述的一种分布式储能逆变器协调控制方法，其特征在于，所述三相电压参考值如下式(3)所示：其中，δ和E分别为逆变器输出电压的相角参考值和幅值参考值。

4.如权利要求1所述的一种分布式储能逆变器协调控制方法，其特征在于，所述对三相电压参考值进行电压电流双闭环控制包括：获取αβ坐标系下所述逆变器输出的实际电压值、实际电流值、电压参考值，及电网电压值；

对所述电压参考值与实际电压值的偏差进行PI控制，得到电流参考值；

对所述电流参考值与实际电流值的偏差进行PR控制，将所述PR控制的输出值耦合所述电网电压值得到所述逆变器的待输出电压值。

5.如权利要求1或4所述的一种分布式储能逆变器协调控制方法，其特征在于，所述对待输出电压值进行SVPWM脉冲调制包括：对所述逆变器的待输出电压值进行Clark变换，得到abc坐标系下的待输出电压值；

对所述变换后的待输出电压值进行SVPWM脉冲调制，得到逆变器的驱动脉冲。

6.一种分布式储能逆变器协调控制系统，其特征在于，所述系统包括：下垂控制单元，用于分别对逆变器进行有功功率下垂控制和无功功率下垂控制，得到逆变器输出电压的相角参考值和幅值参考值，进而得到所述逆变器的三相电压参考值；

电压控制单元，用于对所述三相电压参考值进行电压电流双闭环控制，得到所述逆变器的待输出电压值；

脉冲调制单元，用于对所述待输出的电压值进行SVPWM脉冲调制，得到逆变器的驱动脉冲；

所述下垂控制单元包括有功功率下垂控制子单元和无功功率下垂控制子单元；

所述有功功率下垂控制子单元包括角速度参考值计算模型，如下式(4)所示：n

ω＝ω0‑kp1P‑kp2/SOC                        (4)其中，ω0为电网的额定角速度，P为逆变器输出的瞬时有功功率，kp1为所述瞬时有功功率的比例系数，kp2和n为分别为储能装置荷电状态SOC的比例系数和均分系数；

所述无功功率下垂控制子单元包括幅值参考值计算模型，如下式(5)所示：m

E＝E0‑kqQ                            (5)其中，E0为电网的额定电压幅值，Q为逆变器输出的瞬时无功功率，kq和m分别为所述瞬时无功功率的比例系数和均分系数；

所述三相电压参考值的计算模型如下式(6)所示：其中，δ为逆变器输出电压的相角参考值，所述δ为角速度参考值ω的积分值。

7.如权利要求6所述的一种分布式储能逆变器协调控制系统，其特征在于，所述电压控制单元包括第一数据变换子单元、PI控制器和PR控制器；

所述第一数据变换子单元，用于获取αβ坐标系下逆变器输出的实际电压值、实际电流值、电压参考值，及电网电压值；

PI控制器，用于对所述电压参考值与实际电压值的偏差进行PI控制，得到电流参考值；

PR控制器，用于对所述电流参考值与所述实际电流值的偏差进行PR控制，将所述PR控制器的输出值耦合所述电网电压值得到所述逆变器的待输出电压值。

8.如权利要求6所述的一种分布式储能逆变器协调控制系统，其特征在于，所述脉冲调制单元包括第二数据变换子单元和SVPWM脉冲调制子单元；

所述第二数据变换子单元，用于获取abc坐标系下的所述逆变器的待输出电压值；

所述SVPWM脉冲调制子单元，用于对所述待输出电压值进行SVPWM脉冲调制，得到逆变器的驱动脉冲。

说明书

一种分布式储能逆变器协调控制方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电力电子并网逆变器控制技术领域，具体涉及一种分布式储能逆变器协调控制方法及系统。

背景技术

[0002] 分布式发电(Distributed Generation，DG)是指将相对小型的发电装置分散布置在负荷线程或者邻近地点实现发电的方式。分布式发电有助于促进能源的可持续发展、改
善环境并提高绿色能源的竞争力，同时，其位置分散、灵活，能够很好地适应用户需求以及
资源的分散性特性，因而可以延缓输配电网络升级换代的进程。

[0003] 基于风能和太阳能等自然资源进行分布式发电时，由于其输出功率具有明显的间歇性和波动性，易对电网产生冲击，严重时会引发电网故障。目前主要采用分布式储能技术
利用储能单元保存电能，在用电低谷的时候将电能保存在储能单元中，在用电高峰电网电
力不够的时候将电能重新放入电网，从而提高电网抗故障的能力，当部分线路出现异常波
动的时候可以使用分布式储能逆变器对电网进行调控，防止局部的电网故障蔓延到整个电
网中。

[0004] 储能装置主要包括蓄电池、超级电容和飞轮储能系统等，不同的储能装置具有不同的特性适用于不同的场合。微网中的储能装置主要通过电力电子装置接口接入电网，通
过公共耦合点(Point Of Common Connecting,PCC)处的静态开关设备接入电网，因此分布
式储能逆变器入网标准只针对微网与电网的公共连接点，而不针对微网内的各个具体的微
源降低了分布式储能逆变器多点并网对电网造成的影响。但是多个分布式储能逆变器并网
时各储能装置的荷电状态易处于不平衡状态，造成局部的储能装置有功功率和/或无功功
率输出过大，进而使得电网功率输出不平衡。

发明内容

[0005] 为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种分布式储能逆变器协调控制方法及系统。

[0006] 第一方面，本发明中一种分布式储能逆变器协调控制方法的技术方案是：

[0007] 分别对逆变器进行有功功率下垂控制和无功功率下垂控制，得到逆变器输出电压的相角参考值和幅值参考值，进而得到所述逆变器的三相电压参考值；

[0008] 对所述三相电压参考值进行电压电流双闭环控制，得到所述逆变器的待输出电压值；

[0009] 对所述待输出电压值进行SVPWM脉冲调制，得到所述逆变器的驱动脉冲。

[0010] 进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述对逆变器进行有功功率下垂控制包括：

[0011] 计算逆变器输出电压的角速度参考值，对所述角速度参考值积分得到所述相角参考值；

[0012] 所述角速度参考值ω如下式(1)所示：

[0013] ω＝ω0‑kp1P‑kp2/SOCn                     (1)

[0014] 其中，ω0为电网的额定角速度，P为逆变器输出的瞬时有功功率，kp1为所述瞬时有功功率的比例系数，kp2和n为分别为储能装置荷电状态SOC的比例系数和均分系数。

[0015] 进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述对逆变器进行无功功率下垂控制包括：

[0016] 计算逆变器输出电压的幅值参考值，所述幅值参考值E如下式(2)所示：

[0017] E＝E0‑kqQm                          (2)

[0018] 其中，E0为电网的额定电压幅值，Q为逆变器输出的瞬时无功功率，kq和m分别为所述瞬时无功功率的比例系数和均分系数。

[0019] 进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述三相电压参考值如下式(3)所示：

[0020]

[0021] 其中，δ和E分别为逆变器输出电压的相角参考值和幅值参考值。

[0022] 进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述对三相电压参考值进行电压电流双闭环控制包括：

[0023] 获取αβ坐标系下所述逆变器输出的实际电压值、实际电流值、电压参考值，及电网电压值；

[0024] 对所述电压参考值与实际电压值的偏差进行PI控制，得到电流参考值；

[0025] 对所述电流参考值与实际电流值的偏差进行PR控制，将所述PR控制的输出值耦合所述电网电压值得到所述逆变器的待输出电压值。

[0026] 进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述对待输出的电压值进行SVPWM脉冲调制包括：

[0027] 对所述逆变器的待输出电压值进行Clark变换，得到abc坐标系下的待输出电压值；

[0028] 对所述变换后的待输出电压值进行SVPWM脉冲调制，得到逆变器的驱动脉冲。

[0029] 第二方面，本发明中一种分布式储能逆变器协调控制系统的技术方案为：

[0030] 下垂控制单元，用于分别对逆变器进行有功功率下垂控制和无功功率下垂控制，得到逆变器输出电压的相角参考值和幅值参考值，进而得到所述逆变器的三相电压参考
值；

[0031] 电压控制单元，用于对所述三相电压参考值进行电压电流双闭环控制，得到所述逆变器的待输出电压值；

[0032] 脉冲调制单元，用于对所述待输出电压值进行SVPWM脉冲调制，得到逆变器的驱动脉冲。

[0033] 进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述下垂控制单元包括有功功率下垂控制子单元和无功功率下垂控制子单元；

[0034] 所述有功功率动态下垂控制子单元包括角速度参考值计算模型，如下式(4)所示：

[0035] ω＝ω0‑kp1P‑kp2/SOCn                     (4)

[0036] 其中，ω0为电网的额定角速度，P为逆变器输出的瞬时有功功率，kp1为所述瞬时有功功率的比例系数，kp2和n为分别为储能装置荷电状态SOC的比例系数和均分系数；

[0037] 所述无功功率下垂控制子单元包括幅值参考值计算模型，如下式(5)所示：

[0038] E＝E0‑kqQm                          (5)

[0039] 其中，E0为电网的额定电压幅值，Q为逆变器输出的瞬时无功功率，kq和m分别为所述瞬时无功功率的比例系数和均分系数；

[0040] 所述三相电压参考值的计算模型如下式(6)所示：

[0041]

[0042] 其中，δ为逆变器输出电压的相角参考值，所述δ为角速度参考值ω的积分值。

[0043] 进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述电压控制单元包括第一数据变换子单元、PI控制器和PR控制器；

[0044] 所述第一数据变换子单元，用于获取αβ坐标系下逆变器输出的实际电压值、实际电流值、电压参考值，及电网电压值；

[0045] PI控制器，用于对所述电压参考值与实际电压值的偏差进行PI控制，得到电流参考值；

[0046] PR控制器，用于对所述电流参考值与所述实际电流值的偏差进行PR控制，将所述PR控制器的输出值耦合所述电网电压值得到所述逆变器的待输出电压值。

[0047] 进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述脉冲调制单元包括第二数据变换子单元和SVPWM脉冲调制子单元；

[0048] 所述第二数据变换子单元，用于获取abc坐标系下的所述逆变器的待输出电压值；

[0049] 所述SVPWM脉冲调制子单元，用于对所述待输出电压值进行SVPWM脉冲调制，得到逆变器的驱动脉冲。

[0050] 与最接近的现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0051] 1、本发明提供的一种分布式储能逆变器协调控制方法，对逆变器进行下垂控制得其三相电压参考值，在对该三相电压参考值分别进行电压电流双闭环控制和SVPWM脉冲调
制后可以得到逆变器的驱动脉冲，逆变器在不同驱动脉冲的作用下可以输出不同的电压
值，即可以改变逆变器输出的功率值；进而，对多个逆变器同时进行下垂控制得到各自的驱
动脉冲，即可协调控制各逆变器输出的功率值；

[0052] 2、本发明提供的一种分布式储能逆变器协调控制系统，其下垂控制单元对逆变器进行下垂控制可以得到逆变器的三相电压参考值；电压控制单元可以将三相电压参考值调
整为逆变器期望输出的电压值，即待输出电压值；脉冲调制单元对待输出电压值进行脉冲
调制，使得逆变器可以在驱动脉冲的作用下输出所期望的电压值，进而可以得到所期望输
出的功率值；该系统对多个逆变器同时进行输出功率控制时即可实现对多个逆变器进行协
调控制。

附图说明

[0053] 图1：本发明实施例中一种分布式储能逆变器协调控制方法实施流程示意图；

[0054] 图2：本发明实施例中一种分布式储能逆变器协调控制方法原理示意图；

[0055] 图3：本发明实施例中逆变器有功功率下垂控制特性曲线；

[0056] 图4：本发明实施例中逆变器无功功率下垂控制特性曲线；

[0057] 图5：本实施例中三相分布式储能逆变器拓扑结构图。

具体实施方式

[0058] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例是
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。

[0059] 下面分别结合附图，对本发明实施例提供的一种分布式储能逆变器协调控制方法进行说明。

[0060] 图1为本发明实施例中一种分布式储能逆变器协调控制方法实施流程示意图，如图所示，本实施例中分布式储能逆变器协调控制方法可以按照下述步骤实施。

[0061] 步骤S101：分别对逆变器进行有功功率下垂控制和无功功率下垂控制，得到逆变器输出电压的相角参考值和幅值参考值，进而得到逆变器的三相电压参考值。

[0062] 步骤S102：对三相电压参考值进行电压电流双闭环控制，得到逆变器待输出的电压值。

[0063] 步骤S103：对待输出的电压值进行SVPWM脉冲调制，得到逆变器的驱动脉冲。

[0064] 本实施例中采用下垂控制方法调节逆变器输出的有功功率和无功功率，可以通过调节逆变器输出电压的角速度控制有功功率的输出，通过调节逆变器输出电压的幅值控制
无功功率的输出，实现多个逆变器协调控制。

[0065] 进一步地，步骤S101中对逆变器进行有功功率下垂控制可以按照下述步骤实施。

[0066] 1、计算逆变器输出电压的角速度参考值。

[0067] 角速度参考值如下式(1)所示：

[0068] ω＝ω0‑kp1P‑kp2/SOCn                     (1)

[0069] 其中，ω0为电网的额定角速度，P为逆变器输出的瞬时有功功率，kp1为瞬时有功功率的比例系数，kp2和n为分别为储能装置荷电状态SOC的比例系数和均分系数。

[0070] 本实施例中通过调节公式(1)所示的角速度参考值控制逆变器有功功率输出的过程为：

[0071] 储能装置的荷电状态SOC为本实施例中下垂控制方法的有功功率补偿项，其范围n
为0～1。当荷电状态SOC相对较小时则kp2/SOC 相对较大，因此参考角速度ω也相对较小。由
感性电路的基本性质可以确定逆变器输出电压的角速度与其输出的有功功率成正比关系，
因此有功功率相对较小时荷电状态SOC的下降速度较慢，有功功率相对较大时荷电状态SOC
的下降速度较快，通过设定参数kp1、kp2和n可以实现荷电状态SOC的值趋于相同，即实现多
个逆变器输出的有功功率接近。

[0072] 其中可以按照下述原则设定参数kp1、kp2和n的值：

[0073] 当需要逆变器输出的有功功率能够快速跟随电网的有功功率变化时，可以增大有功功率的比例系数kp1；当需要电网内多个逆变器实现储能装置的荷电状态SOC达到平衡状
态即多个荷电状态SOC值相接近时，可以增大储能装置荷电状态SOC的均分系数n。

[0074] 2、对角速度参考值积分得到相角参考值。

[0075] 本实施例中需要根据实际电网对频率和电压波动范围的限制，比较角速度参考值及其阈值，若角速度参考值超过其阈值后将该阈值作为新的角速度参考值，防止电网频率
变化剧烈对电网造成冲击，影响电网的电能质量，最后对新的角速度参考值积分得到相角
参考值。

[0076] 本实施例中逆变器输出的有功功率基于储能装置荷电状态SOC动态改变，通过调节逆变器输出电压的角速度控制有功功率的输出，可以实现多个逆变器的协调控制，防止
出现部分储能装置发生过放电。

[0077] 进一步地，步骤S101中对逆变器进行无功功率下垂控制可以按照下述步骤实施。

[0078] 本实施例中计算逆变器输出电压的幅值参考值，幅值参考值如下式(2)所示：

[0079] E＝E0‑kqQm                         (2)

[0080] 其中，E0为电网的额定电压幅值，Q为逆变器输出的瞬时无功功率，kq和m分别为瞬时无功功率的比例系数和均分系数。

[0081] 由感性电路的基本性质可以确定通过调节电网电压幅值可以改变逆变器输出的无功功率值，但是逆变器所在不同支路的阻抗不同因而各个逆变器输出的无功功率值也不
m
同，本实施例中在下垂控制方法引入电压幅值补偿项kqQ ，使得各个逆变器输出的无功功率
值相接近，通过设定参数kq和m可以实现各个逆变器输出的无功功率趋于相同。

[0082] 其中参数kq和m的设定原则为：

[0083] 设定参数kq时需要保证无功功率不会发生剧烈下降，对电网造成冲击。

[0084] 本实施例中设定不同支路之间无功功率的相对误差越小则无功功率的均分程度越高，通过增大参数m可以提高无功功率的均分程度，但是参数m过大可能会限制各个逆变
器输出的无功功率的最大值，进而限制了系统的无功功率最大值。

[0085] 本实施例中需要根据实际电网对频率和电压波动范围的限制，比较幅值参考值及其阈值，若角速度参考值超过其阈值后将该阈值作为新的幅值参考值，防止电网幅值变化
剧烈对电网造成冲击，影响电网的电能质量。

[0086] 本实施例中电网无功功率需求增加时不同阻抗支路上的逆变器输出的无功功率相接近，即不同支路之间无功功率的相对误差减少，从而使得在无功功率增加时多个逆变
器实现无功功率的均分。

[0087] 本实施例中三相电压参考值如下式(3)所示：

[0088]

[0089] 本实施例中首先可以采用瞬时功率计算方法计算逆变器实时的有功功率P和无功功率Q，获取电网的额定电压幅值E0、额定角速度ω0，及储能装置的荷电状态SOC，然后将上
述参数带入公式(1)和(2)得到逆变器输出电压的角速度参考值和幅值参考值，对该角速度
参考值积分后即可得到相角参考值，最后将相角参考值和幅值参考值带入公式(3)得到三
相电压参考值。

[0090] 进一步地，步骤S102中对三相电压参考值进行电压电流双闭环控制可以按照下述步骤实施。

[0091] 1、获取αβ坐标系下逆变器输出的实际电压值、实际电流值、电压参考值，及电网电压值。本实施例中首先采集逆变器输出的实际三相电压值、实际三相电流值和电网三相电
压值，然后对上述实际三相电压值、实际三相电流值、电网三相电压值，及三相电压参考值
进行Clark变换得到αβ坐标系下逆变器输出的实际电压值、实际电流值、电压参考值，及电
网电压值。

[0092] 2、对电压参考值与实际电压值的偏差进行PI控制，得到电流参考值。

[0093] 3、对电流参考值与实际电流值的偏差进行PR控制，将PR控制的输出值耦合电网电压值得到逆变器的待输出电压值。

[0094] 本实施例中在αβ坐标系下对逆变器进行电压电流双闭环控制，可以同时控制正序分量和负序分量，无需序分量检测，便于控制系统设计适用于不同应用场合。

[0095] 进一步地，步骤S103中对待输出的电压值进行SVPWM脉冲调制可以按照下述步骤实施。

[0096] 1、对逆变器的待输出电压值进行Clark变换，得到abc坐标系下的待输出电压值。

[0097] 2、对变换后的待输出电压值进行SVPWM脉冲调制，得到逆变器的驱动脉冲。

[0098] 下面结合附图，对本实施例中分布式储能逆变器协调控制方法的控制效果进行说明。

[0099] 图5为本实施例中三相分布式储能逆变器拓扑结构图，如图所示，本实施例中逆变器包括6个IGBT，其中Q1和Q2接入电网的A相输电线路，Q3和Q4接入电网的B相输电线路，Q5
和Q6接入电网的C相输电线路，逆变器输出的三相电压为ua、ub、uc，三相电流为iLa、iLb、iLc，
电网电压为usa、usb、usc。

[0100] 图2为本发明实施例中一种分布式储能逆变器协调控制方法原理示意图，如图所示，对三相电压ua、ub、uc进行abc/αβ变换，得到在αβ坐标系下的电压uα、uβ；对输出电流iLa、
iLb、iLc进行abc/αβ变换，得到在αβ坐标系下的电流iLα、iLβ；对电网电压usa、usb、usc；进行abc/
αβ变换，得到在αβ坐标系下的电压usα、usβ。

[0101] 通过下垂控制得到逆变器的三相电压参考值uabcref。

[0102] 通过电压电流双闭环控制得到逆变器的待输出电压值，具体为：

[0103] (1)对三相电压参考值uabcref进行Clark变换得到αβ坐标系下的电压参考值uαref和uβref。

[0104] (2)对电压uαref和电压uα的偏差进行PI控制得到电流参考值iαref，对电压uβref和电压uβ的偏差进行PI控制得到电流参考值iβref。

[0105] (3)对电流参考值iαref和电流iLα进行PR控制，将PR控制器的输出结果耦合电压usα；对电流参考值iβref和电流iLβ进行PR控制，将PR控制器的输出结果耦合电压usβ；最后得到逆
变器的待输出电压值。

[0106] 通过PWM调制得到逆变器的驱动脉冲，具体为：对电压电流双闭环控制输出的电压进行Clark变换得到abc坐标系下的电压uga、ugb、ugc，依据三相电压调制脉冲信号。

[0107] 图3为本发明实施例中逆变器有功功率下垂控制特性曲线，其示出了有功功率的比例系数kp1在两种不同取值条件下的有功功率下垂控制特性曲线。

[0108] 图4为本发明实施例中逆变器无功功率下垂控制特性曲线，如图所示，线性曲线为采用传统下垂控制方法得到的无功功率下垂控制特性曲线，非线性曲线为采用本实施例中
下垂控制方法得到的无功功率下垂控制特性曲线，通过比对两条曲线可以确定在不同阻抗
支路上本实施例中下垂控制方法输出的无功功率差值小于传统无功下垂控制输出的无功
功率的差值，即Q2'‑Q2

[0109] 本实施例中分布式储能逆变器协调控制方法，使得各逆变器之间不需要可靠地互连线连接，避免了可能出现的互连线故障和基础通讯设施的建设。同时，依据逆变器输出电
压的频率和幅值信息实现功率分配和多个储能装置之间的功率平衡，极大地简化了配电网
结构。

[0110] 本发明还提供了一种分布式储能逆变器协调控制系统，并给出具体实施例。

[0111] 本实施例中分布式储能逆变器协调控制系统包括下垂控制单元、电压控制单元和脉冲调制单元。其中，

[0112] 下垂控制单元，用于分别对逆变器进行有功功率下垂控制和无功功率下垂控制，得到逆变器输出电压的相角参考值和幅值参考值，进而得到逆变器的三相电压参考值。

[0113] 电压控制单元，用于对三相电压参考值进行电压电流双闭环控制，得到逆变器待输出的电压值。

[0114] 脉冲调制单元，用于对待输出的电压值进行SVPWM脉冲调制，得到逆变器的驱动脉冲。

[0115] 本实施例中下垂控制单元调节逆变器输出的有功功率和无功功率，电压控制单元在两相静止坐标系下计算逆变器待输出的电压值可以降低控制系统设计难度，增加了设计
灵活性从而适用于多种场合。

[0116] 进一步地，本实施例中下垂控制单元还可以包括下述结构。

[0117] 本实施例中下垂控制单元包括有功功率下垂控制子单元、无功功率下垂控制子单元。其中，

[0118] 1、有功功率下垂控制子单元

[0119] 本实施例中有功功率下垂控制子单元包括如下式(4)所示的角速度参考值计算模型：

[0120] ω＝ω0‑kp1P‑kp2/SOCn                     (4)

[0121] 其中，ω0为电网的额定角速度，P为逆变器输出的瞬时有功功率，kp1为所述瞬时有功功率的比例系数，kp2和n为分别为储能装置荷电状态SOC的比例系数和均分系数。通过调
节角速度参考值改变有功功率值：当需要逆变器输出的有功功率能够快速跟随电网的有功
功率变化时，可以增大有功功率的比例系数kp1；当需要电网内多个逆变器实现储能装置的
荷电状态SOC达到平衡状态即多个荷电状态SOC值相接近时，可以增大储能装置荷电状态
SOC的均分系数n。

[0122] 2、无功功率下垂控制子单元

[0123] 本实施例中无功功率下垂控制子单元包括如下式(5)所示的幅值参考值计算模型：

[0124] E＝E0‑kqQm                         (5)

[0125] 其中，E0为电网的额定电压幅值，Q为逆变器输出的瞬时无功功率，kq和m分别为所述瞬时无功功率的比例系数和均分系数。通过调节电网电压幅值可以改变逆变器输出的无
功功率值，设定参数kq时需要保证无功功率不会发生剧烈下降对电网造成冲击，增大m可以
提高无功功率的均分程度。

[0126] 三相电压参考值的计算模型如下式(6)所示：

[0127]

[0128] 其中，δ为逆变器输出电压的相角参考值，δ为角速度参考值ω的积分值。

[0129] 进一步地，本实施例中电压控制单元可以包括下述结构。

[0130] 本实施例中电压控制单元包括第一数据变换子单元、PI控制器和PR控制器。其中，

[0131] 第一数据变换子单元，用于获取αβ坐标系下逆变器输出的实际电压值、实际电流值、电压参考值，及电网电压值。

[0132] PI控制器，用于对电压参考值与实际电压值的偏差进行PI控制，得到电流参考值；

[0133] PR控制器，用于对电流参考值与所述实际电流值的偏差进行PR控制，将PR控制的输出值耦合所述电网电压值得到逆变器的待输出电压值。

[0134] 本实施例中电压控制单元在αβ坐标系下对逆变器进行电压电流双闭环控制，可以同时控制正序分量和负序分量，无需序分量检测，便于控制系统设计适用于不同应用场合。

[0135] 进一步地，本实施例中脉冲调制单元可以包括下述结构。

[0136] 本实施例中脉冲调制单元包括第二数据变换子单元和SVPWM脉冲调制子单元。其中，

[0137] 第二数据变换子单元，用于获取abc坐标系下的逆变器的待输出电压值。

[0138] SVPWM脉冲调制子单元，用于对待输出电压值进行SVPWM脉冲调制，得到逆变器的驱动脉冲。

[0139] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围
之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。