本系统采用的外环控制方法为PQ控制及VF控制,内环控制方法为dq控制。
1.3.1 PQ控制
采用恒功率控制的主要目的是使分布式电源输出的有功功率和无功功率等于其参考功率,即当并网逆变器所连接外部电网的频率和电压在允许范围内变化时,微电源输出的有功功率和无功功率保持不变。
图7 PQ功率控制框图
功率控制的目的是使电源输出的有功功率和无功功率等于其参考功率,它的实质是将有功功率和无功功率解耦后分别进行控制。通过EMS处理得到的光伏发电系统功率给定值Ppv*/Qpv*与测得的实际功率值ppv/qpv做比较,并对误差进行PI控制,从而得到内环控制器的参考信号idref和iqref。当逆变器输出的功率与参考功率不等时,误差信号不为零,从而PI调节器进行无静差跟踪调节,直至误差信号为零,控制器达到稳态,也即逆变器输出的功率跟踪参考功率。
1.3.2 VF控制
图8 VF控制框图
离网运行模式时,储能系统担当参考电压源的角色,建立电网电压和频率。电压-频率控制的目的是使逆变器输出的交流电压和频率等于其参考值。
EMS测量模块采集到的输出电压ua/ub/uc经过坐标变换得到ud/uq,与给定的参考功率值ud*/uq*做比较,并对误差进行PI控制,从而得到内环控制器的参考信号idref和iqref。当逆变器输出的电压与参考电压不等时,误差信号不为零,从而PI调节器进行无静差跟踪调节,直至误差信号为零,控制器达到稳态,也即逆变器输出的电压跟踪参考电压。