(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211277137.2 (22)申请日 2022.10.18 (71)申请人 国网湖北省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 430077 湖北省武汉市洪山区徐 东大 街227号 申请人 湖北方源东力电力科 学研究有限公 司 (72)发明人 游力　崔一铂　凌在汛　刘曼佳　 成诚　邓桂平　熊亮雳　向慕超　 郭雨　李震宇　丁永盛　丁永明　 鲁金华　万冲　 (74)专利代理 机构 武汉楚天专利事务所 421 13 专利代理师 孔敏(51)Int.Cl. H02J 3/28(2006.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/24(2006.01) H02J 3/16(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02M 5/458(2006.01) G01R 31/00(2006.01) (54)发明名称 一种构网型储能系统支撑能力检测装置及 其运行方法 (57)摘要 本发明提供一种构网型储能系统支撑能力 检测装置及其运行方法， 该装置包括降压变压器 一次侧开关S1、 降压变压器、 第一滤波电路、 三相 整流模块、 三相逆变模块、 第二滤波电路、 升压变 压器、 升压变压器二次侧开关S3。 本发明提出的 构网型储能系统支撑能力检测装置能够根据三 相逆变器输出的有功功率和无功功率及输入的 Q‑u一次曲线和P ‑f一次曲线有效模拟所需要的 电压及频率， 避免构网型储能设备检测时直接并 入电网， 提高了系统的安全性。 第一控制器采用 电压外环PI控制和电流内环PI控制策略， 能够有 效控制三相整流电输出的直流电压信号Udc； 第 二控制策略采用电压外环PI控制和电流内环PI 控制策略， 能够有效控制三相逆变器输出三相电 压信号VOabc的频率和幅值。 权利要求书6页 说明书12页 附图6页 CN 115549140 A 2022.12.30 CN 115549140 A 1.一种构网型储能系统对电网支撑能力检测装置， 其特征在于， 包括降压变压器一次 侧开关S1、 降压变压器、 第一滤波电路、 三相整流模块、 三相逆变模块、 第二滤波电路、 升压 变压器、 升 压变压器二次侧开关S3； 电网通过降压变压器一次侧开关S1连接降压变压器一次侧， 降压变压器二次侧通过第 一滤波电路连接三相整流模块， 三相整流模块输出侧 通过连接三相逆变模块， 三相逆变模 块输出侧通过第二滤波电路连接升压变压器一次侧， 升压变压器二次侧通过升压变压器二 次侧开关S3连接构网型储能系统。 2.根据权利要求1所述构网型储能系统对电网支撑能力检测装置， 其特 征在于， 所述降压变压器一次侧开 关S1， 用于连接电网与 构网型储能系统支 撑能力检测装置， 当 电网电压正常时， 将检测装置连入电网， 当电网电压信号异常时， 断开检测装置与电网的连 接； 所述降压变压器， 用于将电网侧 交流电压降压后， 得到三相整流器输入电压等级的 电 压信号eabc； 所述第一滤波电路， 包括三相滤波电容C1和三相滤波电感L1， 用于滤除三相降压变压器 二次侧电压信号eabc的谐波， 作为 三相整流器的输入电压信号Uabc； 所述三相整流模块， 用于将网侧三相交流电压信号Uabc转换为直流电压信号Udc， 作为三 相逆变器的输入电压信号； 所述三相逆变模块， 用于将输入的直 流电压信号Udc转换为交流电压信号VOabc； 所述第二滤波电路， 包括滤波电感L2和滤波电容C2， 用于减少三相逆变器输出的交流电 压信号VOabc的谐波， 作为 三相升压变压器的一次侧输入电压信号； 所述升压变压器， 用于将三相逆变模块输 出交流电压信号VOabc升压后， 作为构网型储能 系统的输入电压信号； 所述升压变压器二次侧开 关S3， 用于连接检测装置与 构网型储能系统， 当检测装置输 出 电压VOabc正常时， 将构网型储能系统接入检测装置， 当检测装置输出电压VOabc异常时， 断开 构网型储能系统与检测装置的连接 。 3.根据权利要求2所述构网型储能系统对电网支撑能力 检测装置， 其特征在于， 所述三 相整流模块， 包括三相整流器、 第一电流检测模块、 第一电压检测模块、 直流电压检测模块、 PLL锁相环、 第一控制器、 第一调制模块、 开关S2， 所述三相整流器， 包括三个桥臂， 每个桥臂包括两个开关管， 六个开关管采用IGBT电力 电子器件， 六个开关管根据第一调制模块产生的控制信号开通或关断， 完成对三相交流电 压信号Uabc的整流； 第一电流检测模块， 用于检测滤波电感L1的电流 直流电压检测模块， 用于检测三相整流器的输出直 流电压信号Udc； PLL锁相环， 用于获取降压变压器二次侧电压相位信号θ； 第一控制器， 包括电压外环和电流内环， 均采用PI控制方式， 用于根据检测到的直流电 压信号Udc、 交流侧三相电压信号eabc、 电感L1的电流信号 和PLL锁相环获取的角度信 号θ， 产生两相静止坐标系下的第一调制模块的参 考电压信号Uα、 Uβ； 第一调制模块， 用于根据第一控制器产生的参考电压信号Uα、 Uβ产生三相整流器的控制权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115549140 A 2信号， 三相整流器六个开关管根据 产生的控制信号 开通或关断， 完成对交流信号的整流； 开关S2， 用于连接三相整流器及三相逆变模块， 当三相整流器输出电压 时， 闭合开关S2， 当 时， 断开开关S2， 保护后续模块。 4.根据权利要求3所述构网型储能系统对电网支撑能力 检测装置， 其特征在于， 所述第 一控制器， 包括电压环PI控制模块、 电流环PI控制模块、 abc ‑dq坐标变换模块、 dq ‑α β 坐标变 换模块； abc‑dq坐标变换模块， 用于将三相旋转坐标系下的降压变压器二次侧电压信号eabc转 换为两相旋 转坐标系下的电压信号 ed、 eq， 将三相旋转坐 标系下的电感L1的电流IL1abc转换为 两相旋转 坐标系下的电流信号 Id、 Iq； 电压环PI控制模块， 用于抑制 直流侧电压Udc的波动， 将直流电压测量模块得到的三相 整流器直流侧电压信号Udc与参考的直流电压信号 比较之后， 经PI控制作用之后得到d 轴参考电流信号 电流环PI控制模块， 用于将d轴参考电流信号 与Id经过PI调节后， 再注 入前馈信号 ‑ω L1Iq， 得到d轴电压参考信号Ud， 将q轴参考电流信号 与Iq经过PI调节后， 再注入前馈信号 ‑ ωL1Id得到q轴参 考电压信号Uq； dq‑α β 坐标变换模块， 用于将电流环PI控制模块输出的两相旋转坐标系下的电压信号 Ud、 Uq转换为两相静止坐标系下的参 考电压信号Uα、 Uβ。 5.根据权利要求4所述构网型储能系统对电网支撑能力 检测装置， 其特征在于， 所述参 考电压信号Ud、 Uq计算如下： 权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115549140 A 3