(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 202211305388.7 (22)申请日 2022.10.24 (71)申请人 国网湖南省电力有限公司 地址 410004 湖南省长 沙市天心区新韶东 路398号 申请人 国网湖南省电力有限公司经济技 术 研究院　 国家电网有限公司 　 江苏安之技科技发展 有限公司 (72)发明人 何智强　陈仲伟　冷阳　董桂玲　 严昊　陈远扬　伍也凡　屈少青　 陈剑　刘浩田　刘文军　詹扬　 (74)专利代理 机构 长沙永星专利商标事务所 (普通合伙) 43001 专利代理师 周咏　米中业(51)Int.Cl. H02J 3/12(2006.01) H02J 3/00(2006.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 7/35(2006.01) (54)发明名称 低电压治理装置的控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种低电压治理装置的控制 方法， 包括获取低电压治理装置的参数数据信 息； 电网正 常时逆变供电部分充当电流源并处于 小电流并网热备状态； 电网异常时逆变供电部分 充当电压源， 采用电压电流双闭环反馈控制模式 对负载供电； 电网低电压时， 采用功率环前馈控 制模式对并网整流部分进行控制； 采用比例控制 模式和积分控制模式对光伏和储能直流变换部 分进行控制。 本发明能够实现对低电压问题的精 准治理， 提高并网系统的电压与电流质量， 能够 显著提高控制系统动态响应速度和稳态控制精 度， 降低电流纹波与提升电流质量， 有效抑制多 逆变器之间的电容耦合与高频谐振， 而且可靠性 高， 实用性 好。 权利要求书4页 说明书9页 附图4页 CN 115549105 A 2022.12.30 CN 115549105 A 1.一种低电压治理装置的控制方法， 包括如下步骤： S1.获取低电压治理装置的参数 数据信息； S2.针对低电压治理装置的逆变供电部分， 当电网正常运行时， 逆变供电部分充当电流 源， 并处于小电流并网热备状态； 当电网异常时， 逆变供电部分充当电压源， 采用电压电流 双闭环反馈控制模式对负载 供电； S3.针对低电压治理装置的并网整流部分， 当电网出现低电压异常时， 采用功率环前馈 控制模式对并 网整流部分进行控制， 从而平稳电网电压； S4.针对低电压治理装置的光伏和储能直流变换部分， 采用比例控制模式和积分控制 模式进行控制， 从而提高系统的精度。 2.根据权利要求1所述的低电压治理装置的控制方法， 其特征在于步骤S1所述的低电 压治理装置， 包括逆变供电部分、 并 网整流部分和光伏和储能直 流变换部分； 所述的逆变供电部分包括逆变供电同步开关、 逆变供电并网电感、 逆变供电滤波电路、 逆变供电储能电感、 逆变供电三电平半桥开关管电路、 逆变供电上半周电容和逆变供电下 半周电容； 逆变供电同步开关串接在电网输出端与负载之间； 逆变供电三电平半桥开关管 电路包括逆变供电第一开关管、 逆变供电第二开关管、 逆变供电第三开关管和逆变供电第 四开关管； 逆变供电第一开关管、 逆变供电第二开关管、 逆变供电第三开关管和逆变供电第 四开关管依 次串接， 并并接在直流母线的正极和负极之间； 逆变供电上半周电容并接在直 流母线的正极和逆变供电第二开关管与逆变供电第三开关管的连接处； 逆变供电下半周电 容并接在直流母线的负极和逆变供电第二开关管与逆变供电第三开关管的连接处； 逆变供 电第二开关管与逆变供电第三开关管的连接处同时通过串接的逆变供电并网电感和逆变 供电储能电感连接在逆变供电同步开关和负载之间； 逆变供电滤波电路并接在 逆变供电并 网电感和逆变供电储能电感的连接处与地线之 间； 逆变供电同步开关用于切换所述逆变供 电部分的工作模式； 当电网正常运行时， 逆变供电同步开关闭合， 电网给负载供电， 逆变供 电部分充当电流源， 并处于小电流并网热备状态； 当电网异常时， 逆变供电同步开关断开， 逆变供电部 分充当电压源， 并独立对负载供电； 逆变供电并网电感用于辅助并网和滤波； 逆 变供电滤波电路用于对输出到电网的电能进 行滤波； 逆变供电储能电感用于逆变过程的储 能； 逆变供电三电平半桥开关管电路用于实现直流母线上电能的逆变； 逆变供电上半周电 容和逆变供电下半周电容用于储能和滤波； 所述的并网整流部分包括并网整流并网电感、 并网整流滤波电路、 并网整流储能电感、 并网整流三电平半桥开关管电路、 并网整流上半周电容和并网整流下半周电容； 并网整流 三电平半桥开关管电路包括并网整流第一开关管、 并网整流第二开关管、 并网整流第三开 关管和并网整流第四开关管； 并网整流第一开关管、 并网整流第二开关管、 并网整流第三开 关管和并网整流第四开关管依 次串接， 并并接在直流母线的正极和负极之间； 并网整流上 半周电容并接在直流母线的正极和并网整流第二开关管与并网整流第三开关管的连接处； 并网整流下半周电容并接在直流母线的负极和并网整流第二开关管与并网整流第三开关 管的连接处； 并网整流第二开关管与并网整流第三开关管 的连接处， 通过依 次串接的并网 整流储能电感和并网整流并网电感连接电网的一端； 并网整流滤波电路的一端并接在并网 整流储能电感和并网整流并网电感的连接处， 并网整流滤波电路的另一端并接在电网的另 一端； 并网整流三电平半桥开关管电路用于将直流母线的电能逆变为交流电能； 并网整流权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115549105 A 2上半周电容和并网整流下半周电容用于在 逆变时进行储能和滤波； 并网整流储能电感用于 在逆变过程中进行储能， 以及滤波； 并网整流并网电感和并网整流滤波电路用于对输出到 电网的电能进行辅助并 网和滤波； 所述的光伏和储能直流变换部分包括直流变换光储电池、 直流变换第二级滤波电容、 直流变换第二级滤波电感、 直流变换第一级 滤波电容、 直流变换第一级 滤波电感、 直流变换 三电平半桥开关管电路、 直流变换上半周电容和直流变换下半周电容； 直流变换光储电池 的输出正极和输出负极之 间并接直流变换第二级 滤波电容； 直流变换第二级 滤波电感包括 直流变换第二级正极滤波电感和直流变换第二级负极滤波电感， 直流变换第二级正极滤波 电感串接在直流变换光储电池的输出正极线路上， 直流变换第二级负极滤波电感串接在直 流变换光储电池的输出负极线路上； 直流变换第一级 滤波电容并接在直流变换第二级 滤波 电感输出端的两端； 直流变换第一级 滤波电感包括直流变换第一级正极滤波电感和直流变 换第一级负极滤波电感， 直流变换第一级正极滤波电感串接在直流变换第二级滤波电感的 输出正极线路上， 直流变换第一级负极滤波电感串接在直流变换第二级 滤波电感的输出负 极线路上； 直流变换三电平半桥开关管电路包括直流变换第一开关管、 直流变换第二开关 管、 直流变换第三开关管和 直流变换第四开关管； 直流变换第一级滤波电感的输出正极连 接直流变换第一开关管的活动端一端， 直流变换第一开关管的活动端另一端为光伏和储能 直流变换部 分的输出正极； 直流变换第一级 滤波电感的输出正极同时连接直流变换第二开 关管的活动端一端， 直流变换第二开关管的活动端另一端连接直流变换第三开关管的活动 端一端， 直流变换第三开关管 的活动端另一端连接直流变换第一级滤波电感的输出负极； 直流变换第一级 滤波电感的输出负极还连接直流变换第四开关管的活动端一端， 直流变换 第四开关管的活动端另一端为光伏和储能直流变换部分的输出负极； 直流变换上半周电容 并接在光伏和储能直流变换部分的输出正极和 直流变换第二开关管与直流变换第三开关 管的连接处； 直流变换下半周电容并接在光伏和储能直流变换部分的输出负极和直流变换 第二开关管与直流变换第三开关管 的连接处； 直流变换光储电池用于提供电能， 或者接 收 充电电能； 直流变换第二级滤波电容、 直流变换第二级 滤波电感、 直流变换第一级 滤波电容 和直流变换第一级滤波电感均用于滤波； 直流变换三电平半桥开关管电路用于实现直流变 换； 直流变换上半周电容和 直流变换下半周电容用于辅助并网和滤波； 光伏和储能直流变 换部分为直流变换光储电池充电时， 直流变换第二开关管和直流变换第三开关管关断， 直 流变换第一开关管和直流变换第四开关管进行载波移相90 °控制， 光伏和储能直流变换部 分等效为三电平Buck电路； 光伏和储能直流变换部分为直流母线供电时， 直流变换第一开 关管和直流变换第四开关管关断， 直流变换第二开关管和直流变换第三开关管进 行载波移 相90°控制， 光伏和储能直 流变换部分等效为 三电平Bo ost电路。 3.根据权利要求2所述的低电压治理装置的控制方法， 其特征在于步骤S2所述的当电 网异常时， 逆变供电部 分充当电压源， 采用电压电流双闭环反馈控制模式对负载供电， 具体 包括如下步骤： 供电电压参考值与逆变供电部分输出的供电电压采样值作差， 将差值通过PI控制与重 复控制， 生成电流环参 考电流； 电流环参考电流与流经逆变供电储能电感的电流值求和后， 再与流经逆变供电并网电 感的电流 值作差， 得到反馈电流；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115549105 A 3