一种电池储能系统并网控制方法及装置

摘要

本发明公开一种电池储能系统并网控制方法及装置，方法包括：响应于获取的有功功率和无功功率，对有功功率和无功功率进行差值补偿；将电流控制器输出的有功电流参考值和电流控制器输出的无功电流参考值基于充放电控制策略输入电流限幅控制器中；对端口电流进行Park变换，得到有功电流实时值和无功电流实时值；将有功电流差值和无功电流差值输入PI控制器，并基于Park反变换得到三相电压参考值；将三相电压参考值与调制电压进行对比，得到调制波。基于误差值进行对控制器进行补偿控制，并将三相电压参考值与调制电压进行比较得到调制波，进而控制功率变换器的开关装置。

权利要求

1.一种电池储能系统并网控制方法，其特征在于，包括：响应于获取的有功功率和无功功率，对所述有功功率和所述无功功率进行差值补偿，得到电流控制器输出的有功电流参考值和电流控制器输出的无功电流参考值；

将所述电流控制器输出的有功电流参考值和所述电流控制器输出的无功电流参考值基于充放电控制策略输入储能控制器中，输出储能控制器输出的有功电流参考值和储能控制器输出的无功电流参考值，其中所述储能控制器输出的有功电流参考值的计算式如下：式中，idout为储能控制器输出的有功电流参考值，iqref为电流控制器输出的无功电流参考值，id_in为有功输入电流，iq_in为无功输入电流，iq_in＝iqref；

其中，

式中，idref为电流控制器输出的有功电流参考值，SOCcur为当前状态下的电池储能系统的电量，SOCmin为电池储能系统所允许的最少电量，SOCmax为电池储能系统所能存储的最大电量；

响应于实时获取的端口电流，对所述端口电流进行Park变换，得到有功电流实时值和无功电流实时值；

对所述有功电流实时值和所述储能控制器输出的有功电流参考值作差，得到有功电流差值以及对所述无功电流实时值和所述储能控制器输出的无功电流参考值作差，得到无功电流差值；

将所述有功电流差值和所述无功电流差值输入PI控制器，得到有功电压参考值和无功电压参考值，并基于Park反变换得到三相电压参考值；

将所述三相电压参考值与调制电压进行对比，得到调制波。

2.根据权利要求1所述的一种电池储能系统并网控制方法，其特征在于，所述储能控制器输出的无功电流参考值的计算式如下：式中，iqout为储能控制器输出的无功电流参考值，iqref为电流控制器输出的无功电流参考值，id_in为有功输入电流，iq_in为无功输入电流，iq_in＝iqref；

其中，

式中，idref为电流控制器输出的有功电流参考值，SOCcur为当前状态下的电池储能系统的电量，SOCmin为电池储能系统所允许的最少电量，SOCmax为电池储能系统所能存储的最大电量。

3.根据权利要求1所述的一种电池储能系统并网控制方法，其特征在于，获取所述有功功率的步骤如下：

响应于获取的电网实时频率，输入至储能有功下垂控制器中，得到有功功率偏差值；

基于储能有功下垂控制器预设的参考功率和功率变换器端口的有功功率，对所述有功功率偏差值进行计算，得到有功功率偏差理论值，其中，所述有功功率偏差理论值的计算式如下：

Per＝Pset‑Pmea+ΔPref，式中，Per为有功功率偏差理论值，Pset为储能有功下垂控制器预设的参考功率，Pmea为功率变换器端口的有功功率，ΔPref，为有功功率偏差值；

响应于获取的有功功率偏差理论值，将所述有功功率偏差理论值输入至低通滤波器中，输出得到有功功率。

4.根据权利要求1所述的一种电池储能系统并网控制方法，其特征在于，获取所述无功功率的步骤如下：

响应于获取的并网点量测电压，输入至储能无功下垂控制器中，得到无功功率偏差值；

基于储能无功下垂控制器预设的参考功率和功率变换器端口的无功功率，对所述无功功率偏差值进行计算，得到无功功率偏差理论值，其中，所述无功功率偏差理论值的计算式如下：

Qer＝Qset‑Qmea+ΔQref，式中，Qer为无功功率偏差理论值，Qset为储能无功下垂控制器预设的参考功率，Qmea为功率变换器端口的无功功率，ΔQref为无功功率偏差值；

响应于获取的所述无功功率偏差理论值，将所述无功功率偏差理论值输入至低通滤波器中，使输出得到无功功率。

5.根据权利要求1所述的一种电池储能系统并网控制方法，其特征在于，所述Park变换和所述Park反变换中的相角为锁相环的测量相角。

6.一种电池储能系统并网控制装置，其特征在于，包括：补偿模块，配置为响应于获取的有功功率和无功功率，对所述有功功率和所述无功功率进行差值补偿，使得到电流控制器输出的有功电流参考值和电流控制器输出的无功电流参考值；

输出模块，配置为将所述电流控制器输出的有功电流参考值和所述电流控制器输出的无功电流参考值基于充放电控制策略输入储能控制器中，输出储能控制器输出的有功电流参考值和储能控制器输出的无功电流参考值，其中所述储能控制器输出的有功电流参考值的计算式如下：

式中，idout为储能控制器输出的有功电流参考值，iqref为电流控制器输出的无功电流参考值，id_in为有功输入电流，iq_in为无功输入电流，iq_in＝iqref；

其中，

式中，idref为电流控制器输出的有功电流参考值，SOCcur为当前状态下的电池储能系统的电量，SOCmin为电池储能系统所允许的最少电量，SOCmax为电池储能系统所能存储的最大电量；

第一变换模块，配置为响应于实时获取的端口电流，对所述端口电流进行Park变换，得到有功电流实时值和无功电流实时值；

计算模块，配置为对所述有功电流实时值和所述储能控制器输出的有功电流参考值作差，得到有功电流差值 以及对所述无功电流实时值和所述储能控制器输出的无功电流参考值作差，得到无功电流差值；

第二变换模块，配置为将所述有功电流差值和所述无功电流差值输入PI控制器，得到有功电压参考值和无功电压参考值，并基于Park反变换得到三相电压参考值；

对比模块，配置为将所述三相电压参考值与调制电压进行对比，得到调制波。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至5任一项所述方法的步骤。

8.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述方法的步骤。

说明书

一种电池储能系统并网控制方法及装置

技术领域

[0001] 本发明属于储能并网控制技术领域，尤其涉及一种电池储能系统并网控制方法及装置。

背景技术

[0002] 近年来，中国的新能源发电发展迅速，有效的减少了化石能源的消耗，大大的促进了能源的可持续发展。随着大规模新能源并网，电力系统的惯性大大降低，严重威胁着系统
的稳定运行。

[0003] 储能系统具有快速的充放电能力，能够动态的吸收和释放能量，因此，可以快速响应电网调度指令。在配有储能装置的电网中，通过调节控制策略，可使得储能装置有效的参
与电力系统的运行和调度，从而提高了电力系统受扰时稳定运行能力。

[0004] 但是受限于电池储能系统（BESS）容量及自身运行特性的限制，储能装置仅实现了有限的参与系统调度，如何设计合理的控制策略，从而实现储能系统最大限度地参与电力
系统运行控制，对未来高渗透率电网的稳定运行意义重大。

发明内容

[0005] 本发明提供一种电池储能系统并网控制方法及装置，用于至少解决上述技术问题之一。

[0006] 第一方面，本发明提供一种电池储能系统并网控制方法，包括：响应于获取的有功功率和无功功率，对所述有功功率和所述无功功率进行差值补偿，使得到电流控制器输出
的有功电流参考值和电流控制器输出的无功电流参考值；将所述电流控制器输出的有功电
流参考值和所述电流控制器输出的无功电流参考值基于充放电控制策略输入电流限幅控
制器中，使输出储能控制器输出的有功电流参考值和储能控制器输出的无功电流参考值；
响应于实时获取的端口电流，对所述端口电流进行Park变换，得到有功电流实时值和无功
电流实时值；对所述有功电流实时值和所述输出储能控制器输出的有功电流参考值、所述
无功电流实时值和所述储能控制器输出的无功电流参考值分别作差，使得到有功电流差值
和无功电流差值；将所述有功电流差值和所述无功电流差值输入PI控制器，得到有功电压
参考值和无功电压参考值，并基于Park反变换得到三相电压参考值；将所述三相电压参考
值与调制电压进行对比，得到调制波。

[0007] 第二方面，本发明提供一种电池储能系统并网控制装置，包括：补偿模块，配置为响应于获取的有功功率和无功功率，对所述有功功率和所述无功功率进行差值补偿，使得
到电流控制器输出的有功电流参考值和电流控制器输出的无功电流参考值；输出模块，配
置为将所述电流控制器输出的有功电流参考值和所述电流控制器输出的无功电流参考值
基于充放电控制策略输入电流限幅控制器中，使输出储能控制器输出的有功电流参考值和
储能控制器输出的无功电流参考值；第一变换模块，配置为响应于实时获取的端口电流，对
所述端口电流进行Park变换，得到有功电流实时值和无功电流实时值；计算模块，配置为对
所述有功电流实时值和所述输出储能控制器输出的有功电流参考值、所述无功电流实时值
和所述储能控制器输出的无功电流参考值分别作差，使得到有功电流差值和无功电流差
值；第二变换模块，配置为将所述有功电流差值和所述无功电流差值输入PI控制器，得到有
功电压参考值和无功电压参考值，并基于Park反变换得到三相电压参考值；对比模块，配置
为将所述三相电压参考值与调制电压进行对比，得到调制波。

[0008] 第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所
述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例
的电池储能系统并网控制方法的步骤。

[0009] 第四方面，本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序产品所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括
程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行本发明任一实施例的电池
储能系统并网控制方法的步骤。

[0010] 本申请的方法及装置，采用计算功能变换器实际输出电流值和控制器得到的电流参考值的误差，基于误差值进行对控制器进行补偿控制，并将三相电压参考值与调制电压
进行比较得到调制波，进而控制功率变换器的开关装置，实现了并网模式下电池储能系统
的控制和输出。

附图说明

[0011] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领
域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附
图。

[0012] 图1为本发明一实施例提供的一种电池储能系统并网控制方法的流程图；

[0013] 图2为本发明一实施例提供的又一种电池储能系统并网控制方法的流程图；

[0014] 图3为本发明一实施例提供的再一种电池储能系统并网控制方法的流程图；

[0015] 图4为本发明一实施例提供的一具体实施例的电路拓扑结构图；

[0016] 图5为本发明一实施例提供的一具体实施例的电池储能系统产生虚拟惯量控制及一次调频控制示意图；

[0017] 图6为本发明一实施例提供的一具体实施例的电池储能系统电压控制器示意图；

[0018] 图7为本发明一实施例提供的一具体实施例的电池储能系统管理控制器示意图；

[0019] 图8为本发明一实施例提供的一种电池储能系统并网控制装置的框图；

[0020] 图9是本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

[0021] 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、完整地描述，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
在没有作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。

[0022] 请参阅图1，其示出了本申请的一种电池储能系统并网控制方法的流程图。

[0023] 如图1所示，在S101中，响应于获取的有功功率和无功功率，对有功功率和无功功率进行差值补偿，使得到电流控制器输出的有功电流参考值和电流控制器输出的无功电流
参考值；

[0024] 在S102中，将电流控制器输出的有功电流参考值和电流控制器输出的无功电流参考值基于充放电控制策略输入电流限幅控制器中，使输出储能控制器输出的有功电流参考
值和储能控制器输出的无功电流参考值；

[0025] 在S103中，响应于实时获取的端口电流，对端口电流进行Park变换，得到有功电流实时值和无功电流实时值；

[0026] 在S104中，对有功电流实时值和输出储能控制器输出的有功电流参考值、无功电流实时值和储能控制器输出的无功电流参考值分别作差，使得到有功电流差值和无功电流
差值；

[0027] 在S105中，将有功电流差值和无功电流差值输入PI控制器，得到有功电压参考值和无功电压参考值，并基于Park反变换得到三相电压参考值；

[0028] 在S106中，将三相电压参考值与调制电压进行对比，得到调制波。

[0029] 在本实施例中，对于S101，电池储能系统并网控制装置响应于获取的有功功率和无功功率，对有功功率和无功功率进行差值补偿，使得到电流控制器输出的有功电流参考
值和电流控制器输出的无功电流参考值，其中，有功功率差值补偿的计算式为：
，式中， 为电流控制器输出的有功电流参考值， 为有功功率， 为
储能控制器的有功电流参考差值，无功功率差值补偿的计算式为： ，式中，
为电流控制器输出的无功电流参考值， 为无功功率， 为储能控制器的无功电流
参考差值。之后，对于S102，电池储能系统并网控制装置将电流控制器输出的有功电流参考
值和电流控制器输出的无功电流参考值基于充放电控制策略输入电流限幅控制器中，使输
出储能控制器输出的有功电流参考值和储能控制器输出的无功电流参考值，其中，储能控
制器输出的有功电流参考值的计算式如下：

[0030] ， ，

[0031] 式中， 为储能控制器输出的有功电流参考值， 为电流控制器输出的无功电流参考值， 为有功输入电流， 为无功输入电流， ；

[0032] 其中， ，

[0033] 式中， 为电流控制器输出的有功电流参考值， 为当前状态下的电池储能系统的电量， 为电池储能系统所允许的最少电量， 为电池储能系统
所能存储的最大电量，储能控制器输出的无功电流参考值无功电流参考值的计算式如下：

[0034] ， ，

[0035] 式中， 为储能控制器输出的无功电流参考值， 为电流控制器输出的无功电流参考值， 为有功输入电流， 为无功输入电流， ；

[0036] 其中， ，

[0037] 式中， 为电流控制器输出的有功电流参考值， 为当前状态下的电池储能系统的电量， 为电池储能系统所允许的最少电量， 为电池储能系统
所能存储的最大电量。之后，对于S103，电池储能系统并网控制装置响应于实时获取的端口
电流，对端口电流进行Park变换，得到有功电流实时值和无功电流实时值。之后，对于S104，
电池储能系统并网控制装置对有功电流实时值和输出储能控制器输出的有功电流参考值、
无功电流实时值和储能控制器输出的无功电流参考值分别作差，使得到有功电流差值和无
功电流差值。之后，对于S105，将有功电流差值和无功电流差值输入PI控制器，得到有功电
压参考值和无功电压参考值，并基于Park反变换得到三相电压参考值。之后，对于S106，将
三相电压参考值与调制电压进行对比，得到调制波。

[0038] 本实施例的方法，采用有功电流实时值和输出储能控制器输出的有功电流参考值、无功电流实时值和储能控制器输出的无功电流参考值分别作差，使得到有功电流差值
和无功电流差值，通过有功电流差值和无功电流差值对PI控制器进行补偿控制，而且将三
相电压参考值与调制电压进行比较得到调制波，进而控制功率变换器的开关装置，实现了
并网模式下电池储能系统的控制和输出。

[0039] 请参阅图2，其示出了本申请的又一种电池储能系统并网控制方法的流程图。该流程图主要是对流程图1的附加流程进一步限定的步骤的流程图。

[0040] 如图2所示，在S201中，响应于获取的电网实时频率，输入至储能有功下垂控制器中，得到有功功率偏差值；

[0041] 在S202中，基于有功下垂控制器预设的参考功率和功率变换器端口的有功功率，对有功功率偏差值进行计算，使得到有功功率偏差理论值，其中，有功功率偏差理论值的计
算式如下：

[0042] ，

[0043] 式中， 为有功功率偏差理论值， 为有功下垂控制器预设的参考功率，为功率变换器端口的有功功率， 为有功功率偏差值；

[0044] 在S203中，响应于获取的有功功率偏差理论值，将有功功率偏差理论值输入至低通滤波器中，使输出得到有功功率。

[0045] 在本实施例中，对于S201，电池储能系统并网控制装置响应于获取的电网实时频率，输入至储能有功下垂控制器中，得到有功功率偏差值。之后，对于S202，电池储能系统并
网控制装置基于有功下垂控制器预设的参考功率和功率变换器端口的有功功率，对有功功
率偏差值进行计算，使得到有功功率偏差理论值，其中，有功功率偏差理论值的计算式如
下： ，式中， 为有功功率偏差理论值， 为有功下垂控制
器预设的参考功率， 为功率变换器端口的有功功率， 为有功功率偏差值。之后，
对于S203，电池储能系统并网控制装置响应于获取的有功功率偏差理论值，将有功功率偏
差理论值输入至低通滤波器中，使输出得到有功功率。

[0046] 本实施例的方法，通过量测实时功率变换器端口的有功功率和有功下垂控制器预先设定的参考功率再加上有功功率偏差值得到理论上的有功功率偏差值，其目的是为了实
现电流控制器所设定的计算偏差公式，通过有功电流控制进而实现电池储能控制器的充放
电控制。

[0047] 请参阅图3，其示出了本申请的再一种电池储能系统并网控制方法的流程图。该流程图主要是对流程图1的附加流程进一步限定的步骤的流程图。

[0048] 如图3所示，在S301中，响应于获取的并网点量测电压，输入至储能无功下垂控制器中，得到无功功率偏差值；

[0049] 在S302中，基于无功下垂控制器预设的参考功率和功率变换器端口的无功功率，对无功功率偏差值进行计算，使得到无功功率偏差理论值，其中，无功功率偏差理论值的计
算式如下：

[0050] ，

[0051] 式中， 为无功功率偏差理论值， 为无功下垂控制器预设的参考功率，为功率变换器端口的无功功率， 为无功功率偏差值；

[0052] 在S303中，响应于获取的无功功率偏差理论值，将无功功率偏差理论值输入至低通滤波器中，使输出得到无功功率。

[0053] 在本实施例中，对于S301，响应于获取的并网点量测电压，输入至储能无功下垂控制器中，得到无功功率偏差值 ； 之后，对于S302，基于无功下垂控制器预设的参考功率和
功率变换器端口的无功功率，对无功功率偏差值进行计算，使得到无功功率偏差理论值，其
中，无功功率偏差理论值的计算式如下： ，式中， 为无
功功率偏差理论值， 为无功下垂控制器预设的参考功率， 为功率变换器端口的
无功功率， 为无功功率偏差值。之后，对于S303，响应于获取的无功功率偏差理论
值，将无功功率偏差理论值输入至低通滤波器中，使输出得到无功功率。

[0054] 在本实施例中，通过量测实时功率变换器端口的无功功率和无功下垂控制器预先设定的参考功率再加上无功功率偏差值得到理论上的无功功率偏差值，其目的是为了实现
电流控制器所设定的计算偏差公式，通过无功电流控制进而实现电池储能控制器的充放电
控制。

[0055] 需要说明的是，上述方法步骤并不用于限制各步骤的执行顺序，实际上，某些步骤可能会同时执行或者以与步骤限定的相反的顺序执行，本申请在此没有限制。

[0056] 下面对通过描述发明人在实现本发明的过程中遇到的一些问题和对最终确定的方案的一个具体实施例进行说明，以使本领域技术人员更好地理解本申请的方案。

[0057] 请参阅图4，其示出了本申请的一具体实施例的电路拓扑结构图。

[0058] 如图4所示，其中有3个风场接入系统，风场出力分别为100MW，50MW和50MW。设定基准频率为50Hz，虚拟惯量控制常数 =20s， =1pu,有功下垂系数 =0.006pu，PI控
制器积分常数1.5，比例系数0.01。 =1pu，有功下垂系数 =0.01pu，PI控制器积分常数
1.0，比例系数0.02。 =0.2pu， =1pu。

[0059] 当系统中的Bus 4发生单相接地故障时，分别模拟对比在储能系统接入前和介入后系统暂态频率和暂态电压的动态特性，结果如下表1、表2、表3和表4所示。

[0060]

[0061]

[0062] 从表1和表2对比可以看出，在未接入电池储能系统BESS时，系统频率暂态值大于接入电池储能系统后的暂态频率值，例如，未接入前，频率最大幅值为1.008pu，接入后，频
率最大值降低至1.006pu。因此，本发明专利的储能系统并网控制策略能够抑制频率的暂态
幅值，提高系统的稳定域。

[0063] 在电压方面，1.10s故障切除后，系统电压恢复对比结果如表3、表4：

[0064]

[0065]

[0066] 从表3和表4的暂态电压恢复特性对比可以得出，在未接入电池储能系统BESS时，系统暂态电压幅值较大，衰减较慢，接入电池储能系统后，系统暂态电压恢复速度加快，衰
减较快；例如，未接入前，暂态电压的最大幅值为1.056pu，最小幅值为0.973pu；接入后，暂
态电压的最大幅值降低至1.051pu，最小幅值等于0.9896pu。因此，本发明的储能系统并网
控制策略能够抑制暂态电压的幅值，还可加快电压的衰减速度，使得系统电压更快的进入
稳态。

[0067] 通过对比系统暂态频率和电压的变化特性可得，当储能系统接入后，通过本发明的控制策略，能够有效的抑制系统的暂态过程，电网频率变化率降低，暂态电压幅值减少，
系统衰减速度加快，从而证明了储能系统并网控制策略的有效性。

[0068] 如图5和图6所示，1）测量电网的实时频率 ，并网点电压 ，功率变换器的端口电流 ，功率变换器端口的有功功率 和功率变换器端口的无功功率 ；

[0069] 2）将测量得到的电网实时频率 和并网点量测电压 分别作为储能有功下垂控制器和无功下垂控制器的输入，得到有功功率偏差值 和无功偏差值 ，计算式如
下：

[0070] ，

[0071] ，

[0072] 其中， 和 分别为系统预先设定的参考频率和参考电压， 和 分别为设定的有功下垂系数和无功下垂系数， 为储能系统惯量系数；

[0073] 3）将有功下垂控制器输出的有功功率偏差值 加上有功下垂控制器预设的参考功率 ，再减去功率变换器端口的有功功率 ，得到有功功率偏差理论值 ，计
算式如下：

[0074] ，

[0075] 4）将无功下垂控制器输出的无功功率偏差值 加上无功下垂控制器预设的参考功率 ，再减去功率变换器端口的无功功率 ，得到无功功率偏差理论值 ，
计算式如下：

[0076] ，

[0077] 5）分别利用低通滤波器滤除 和 中的噪声信号，得到不含高频噪声信号的有功功率和无功功率，分别记为 和 ；

[0078] 具体地，将不含高频噪声信号的有功功率和无功功率分别记为 和 ，是由于在变换器控制过程中，一般d轴的电流可控制有功，假设电压幅值标幺值为1，存在有功功率
等于电流 ，同理，q轴的电流可控制无功，主要是将有功功率和无功功率的控制转化为电
流控制，最终进而实现功率变换器的控制。

[0079] 6）计算 和 ，并通过PI控制器，得到电流控制器输出的有功电流参考值 和电流控制器输出的无功电流参考值 ，其中， 和 为计算得到的储
能控制器的有功电流参考差值和储能控制器的无功电流参考差值。

[0080] 请参阅图7，其示出了本申请的一具体实施例的电池储能系统管理控制器示意图。

[0081] 如图7所示，7）将电流控制器输出的有功电流参考值和电流控制器输出的无功电流参考值作为电池储能控制器的输入，分别得到储能控制器输出的有功电流参考值 和
储能控制器输出的无功电流参考值 ；

[0082] 8）对功率变换器输出端口电流 进行Park变换得到旋转坐标系d轴上的电流和q轴上的电流 ，其中Park所需的相角来自于锁相环的测量相角 ，分别计算变换器端
口电流 和控制系统输出的参考电流 ，得到了实测电流和控制器输
出电流的差值 和 ，此举是为了计算功率变换器实际输出电流值和控
制器得到的电流参考值的误差，便于PI控制器实现补偿控制；

[0083] 具体地，三相电流经过Park变换后得到的dq轴上的电流，该目的是将耦合的三相系统进行解耦便于实现控制，实现由交流量到直流量的转换，简化控制；

[0084] 9)分别将差值 和 通过PI控制器后得到参考电压 和，再经过Park反变换后得到三相电压参考值 ，Park反变换的相角为锁相环测量相
角 。将 与调制电压进行比较得到调制波，进而控制功率变换器的开关装置，最终实
现并网模式下电池储能系统的控制和输出。

[0085] 在一些可选的实施例中，储能管理控制器还包括以下步骤：

[0086] 2.1）将 、 和电池的荷电状态作为储能管理控制器的输入；

[0087] 2.2）根据 、荷电状态以及储能系统的充放电管理策略，得到有功电流和无功电流 ，具体表示如下：

[0088] ，

[0089] 式中， 为电流控制器输出的有功电流参考值， 为当前状态下的电池储能系统的电量， 为电池储能系统所允许的最少电量， 为电池储能系统
所能存储的最大电量。

[0090] 2.3）将 和 通过限幅控制器后，得到储能控制输出的有功参考电流和储能控制输出的无功参考电流 ；计算式如下：

[0091] ， ，

[0092] 式中， 为储能控制器输出的有功电流参考值， 为电流控制器输出的无功电流参考值， 为有功输入电流， 为无功输入电流， ；

[0093] ， ，

[0094] 式中， 为储能控制器输出的无功电流参考值， 为电流控制器输出的无功电流参考值， 为有功输入电流， 为无功输入电流， 。

[0095] 2.4）储能管理控制器有四个输出量，其中，两个为储能控制器的输出电流参考值和 ，基于 和 可实现储能并网控制器的控制，另外两个为有功电流参
考差值 和无功电流参考差值 ，计算式如下：

[0096] ，

[0097] 基于 和 可有效组合并网模式下功率变换器和储能控制器的控制策略，自适应的控制储能装置的充放电行为。

[0098] 综上描述，一种电池储能系统并网控制策略，其技术效果是：采用储能惯性控制和频率下垂控制实现电网频率的调节，采用无功下垂控制实现电网电压的调节。通过设定电
池储能管理器的荷电状态，实现电池储能控制器的自适应充放电调节。为了验证所提出的
控制器具有电网频率和电压的调节性能，建立含风场接入的IEEE‑9节点系统，仿真结果表
明，在暂态过程中，采用电池储能系统并网控制策略能够有效的降低电网频率变化率，同时
还可以减小暂态幅值。

[0099] 请参考图8，其示出了本发明一实施例提供的电池储能系统并网控制装置的框图。

[0100] 如图8所示，电池储能系统并网控制装置400，包括补偿模块410、输出模块420、第一变换模块430、计算模块440、第二变换模块450以及对比模块460。

[0101] 其中，补偿模块410，配置为响应于获取的有功功率和无功功率，对有功功率和无功功率进行差值补偿，使得到电流控制器输出的有功电流参考值和电流控制器输出的无功
电流参考值；输出模块420，配置为将电流控制器输出的有功电流参考值和电流控制器输出
的无功电流参考值基于充放电控制策略输入电流限幅控制器中，使输出储能控制器输出的
有功电流参考值和储能控制器输出的无功电流参考值；第一变换模块430，配置为响应于实
时获取的端口电流，对端口电流进行Park变换，得到有功电流实时值和无功电流实时值；计
算模块440，配置为对有功电流实时值和输出储能控制器输出的有功电流参考值、无功电流
实时值和储能控制器输出的无功电流参考值分别作差，使得到有功电流差值和无功电流差
值；第二变换模块450，配置为将有功电流差值和无功电流差值输入PI控制器，得到有功电
压参考值和无功电压参考值，并基于Park反变换得到三相电压参考值；对比模块460，配置
为将三相电压参考值与调制电压进行对比，得到调制波。

[0102] 应当理解，图8中记载的诸模块与参考图1、图2和图3中描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对方法描述的操作和特征以及相应的技术效果同样适用于图8中的诸
模块，在此不再赘述。

[0103] 在另一些实施例中，本发明实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中
的电池储能系统并网控制方法；

[0104] 作为一种实施方式，本发明的非易失性计算机存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令设置为：

[0105] 响应于获取的有功功率和无功功率，对有功功率和无功功率进行差值补偿，使得到电流控制器输出的有功电流参考值和电流控制器输出的无功电流参考值；

[0106] 将电流控制器输出的有功电流参考值和电流控制器输出的无功电流参考值基于充放电控制策略输入电流限幅控制器中，使输出储能控制器输出的有功电流参考值和储能
控制器输出的无功电流参考值；

[0107] 响应于实时获取的端口电流，对端口电流进行Park变换，得到有功电流实时值和无功电流实时值；

[0108] 对有功电流实时值和输出储能控制器输出的有功电流参考值、无功电流实时值和储能控制器输出的无功电流参考值分别作差，使得到有功电流差值和无功电流差值；

[0109] 将有功电流差值和无功电流差值输入PI控制器，得到有功电压参考值和无功电压参考值，并基于Park反变换得到三相电压参考值；

[0110] 将三相电压参考值与调制电压进行对比，得到调制波。

[0111] 非易失性计算机可读存储介质可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电池储能
系统并网控制装置的使用所创建的数据等。此外，非易失性计算机可读存储介质可以包括
高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器
件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，非易失性计算机可读存储介质可选包
括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电池储能系统并
网控制装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其
组合。

[0112] 本发明实施例还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执
行时，使计算机执行上述任一项电池储能系统并网控制方法。

[0113] 图9是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图9所示，该设备包括：一个或多个处理器510以及存储器520，图9中以一个处理器510为例。电池储能系统并网控制方
法的设备还可以包括：输入装置530和输出装置540。处理器510、存储器520、输入装置530和
输出装置540可以通过总线或者其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。存储器520为上
述的非易失性计算机可读存储介质。处理器510通过运行存储在存储器520中的非易失性软
件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实
施例电池储能系统并网控制方法。输入装置530可接收输入的数字或字符信息，以及产生与
电池储能系统并网控制装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置540可
包括显示屏等显示设备。

[0114] 上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。

[0115] 作为一种实施方式，上述电子设备应用于电池储能系统并网控制装置中，用于客户端，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存
储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器
能够：

[0116] 响应于获取的有功功率和无功功率，对有功功率和无功功率进行差值补偿，使得到电流控制器输出的有功电流参考值和电流控制器输出的无功电流参考值；

[0117] 将电流控制器输出的有功电流参考值和电流控制器输出的无功电流参考值基于充放电控制策略输入电流限幅控制器中，使输出储能控制器输出的有功电流参考值和储能
控制器输出的无功电流参考值；

[0118] 响应于实时获取的端口电流，对端口电流进行Park变换，得到有功电流实时值和无功电流实时值；

[0119] 对有功电流实时值和输出储能控制器输出的有功电流参考值、无功电流实时值和储能控制器输出的无功电流参考值分别作差，使得到有功电流差值和无功电流差值；

[0120] 将有功电流差值和无功电流差值输入PI控制器，得到有功电压参考值和无功电压参考值，并基于Park反变换得到三相电压参考值；

[0121] 将三相电压参考值与调制电压进行对比，得到调制波。

[0122] 本申请实施例的电子设备以多种形式存在，包括但不限于：

[0123] (1)移动通信设备：这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括:智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机，以及低
端手机等。

[0124] (2)超移动个人计算机设备：这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括：PDA、MID和UMPC设备等，例如iPad。

[0125] (3)便携式娱乐设备：这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括:音频、视频播放器(例如iPod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备。

[0126] (4)服务器:提供计算服务的设备，服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，服务器和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能
力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。

[0127] (5)其他具有数据交互功能的电子装置。

[0128] 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即
可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的
部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳
动的情况下，即可以理解并实施。

[0129] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上
述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该
计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指
令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施
例或者实施例的某些部分的方法。

[0130] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；
而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和
范围。