本發(fā)明涉及變流控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種儲能變流器并離網(wǎng)特性一體化檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著可再生能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的滲透率不斷提升，尤其光伏和風(fēng)電等新能源的隨機性特點、分布式發(fā)電導(dǎo)致的配網(wǎng)潮流雙向流動以及分布式發(fā)電在電力系統(tǒng)中的合理配置及布點等因素，導(dǎo)致電力系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜程度成倍增加，如何提高電力系統(tǒng)對大規(guī)?？稍偕茉窗l(fā)電的接納能力，已經(jīng)受到廣泛關(guān)注。儲能既可作為發(fā)電單元又可作為負(fù)荷單元，靈活的雙向性能將使其在可再生能源發(fā)電消納中發(fā)揮重要作用。

儲能變流器是直流電池系統(tǒng)與交流電網(wǎng)的電力電子接口裝置，除了進行電池充放電管理外還要實現(xiàn)儲能系統(tǒng)并網(wǎng)運行、離網(wǎng)孤島運行功能。為考核儲能變流器的并網(wǎng)性能指標(biāo)，一般需采用可模擬各種電網(wǎng)工作特性的電氣設(shè)備對變流器進行測試，其中有一種可模擬多種電網(wǎng)特性的電力電子裝置即為電網(wǎng)模擬器。電網(wǎng)模擬器需模擬電網(wǎng)的非正常工作情況(如電壓跌落、頻率偏移，諧波污染等)以考核儲能變流器的電網(wǎng)故障穿越能力，以及模擬電網(wǎng)阻抗以考核儲能變流器在電網(wǎng)阻抗條件下的自適應(yīng)控制能力。為考核儲能變流器的離網(wǎng)性能指標(biāo)，一般需采用可模擬各種負(fù)荷工作特性的電氣設(shè)備對變流器進行測試，其中有一種可模擬多種負(fù)荷特性的電力電子裝置即為電力電子負(fù)荷模擬器。電力電子負(fù)荷模擬器需模擬線性負(fù)載(如純電阻、阻容、阻感負(fù)載)，以及非線性負(fù)載以考核儲能變流器的離網(wǎng)帶載能力。

目前國內(nèi)外分布式發(fā)電系統(tǒng)的檢測平臺主要是研究并網(wǎng)逆變器性能測試技術(shù)方案，其中的關(guān)鍵檢測設(shè)備是電網(wǎng)模擬器，現(xiàn)有的電網(wǎng)模擬器采用三相統(tǒng)一控制的三相橋式逆變器結(jié)構(gòu)和各相單獨控制的組合式三相逆變器結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對電網(wǎng)特性的模擬。分布式電源改變了配電網(wǎng)的等效阻抗、功率潮流和網(wǎng)絡(luò)等效拓?fù)?，隨著在高滲透率分布式發(fā)電情況下，隨著并網(wǎng)節(jié)點數(shù)的增多，電網(wǎng)阻抗會導(dǎo)致分布式并網(wǎng)變流器中的輸出濾波器諧振峰向低頻遷移，可能會受到配電網(wǎng)中非線性電流源負(fù)荷諧波和電網(wǎng)背景諧波的激勵，從而影響配電網(wǎng)的電能質(zhì)量和穩(wěn)定運行。而現(xiàn)有電網(wǎng)模擬器方案均無法有效模擬電網(wǎng)阻抗，另外，現(xiàn)有的分布式發(fā)電系統(tǒng)的檢測平臺也無法檢測儲能變流器的離網(wǎng)特性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種儲能變流器并離網(wǎng)特性一體化檢測系統(tǒng)及方法，其目的是提出了儲能變流器并/離網(wǎng)特性一體化檢測系統(tǒng)的拓?fù)?，提高儲能變流器檢測系統(tǒng)的有效性以及模擬電網(wǎng)的擬合性。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種儲能變流器并離網(wǎng)特性一體化檢測系統(tǒng)，其改進之處在于，所述系統(tǒng)包括并網(wǎng)變流單元和模擬變流單元，所述并網(wǎng)變流單元包括整流模塊和lcl濾波器，整流模塊的交流側(cè)通過lcl濾波器接入電網(wǎng)，直流側(cè)與所述模擬變流單元的直流側(cè)相連，所述模擬變流單元的交流側(cè)與被測儲能變流器連接；

其中，所述模擬變流單元包括三相逆變單元，所述各相逆變單元均包括主逆變模塊、輔助逆變模塊、第一變壓器和第二變壓器；

所述各相逆變單元中主逆變模塊和輔助逆變模塊的直流側(cè)分別與所述整流模塊的直流側(cè)并聯(lián)；所述主逆變模塊的交流側(cè)與第一變壓器的原邊繞組連接，所述輔助逆變模塊的交流側(cè)與第二變壓器的原邊繞組連接；

所述第一變壓器中副邊繞組的一端與所述第二變壓器的副邊繞組的一端連接，所述第一變壓器中副邊繞組的另一端與其余兩相所述逆變單元中所述的第一變壓器的一端相連；所述第二變壓器的副邊繞組的另一端與所述被測儲能變流器的一相交流端子連接。

優(yōu)選的，所述模擬變流單元還包括第一電感器、第二電感器、第一電容器和第二電容器；

所述主逆變模塊的交流側(cè)經(jīng)第一電感器與第一變壓器的原邊繞組連接；

所述輔助逆變模塊的交流側(cè)經(jīng)第二電感器與第二變壓器的原邊繞組連接；

所述第一電容器與所述第一變壓器的副邊繞組并聯(lián)；

所述第二電容器與所述第二變壓器的副邊繞組并聯(lián)。

優(yōu)選的，所述主逆變模塊中的功率開關(guān)器件為igbt，所述輔逆變模塊中的功率開關(guān)器件為mosfet。

優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括并網(wǎng)變流單元控制器，所述并網(wǎng)變流單元控制器包括：狀態(tài)反饋極點配置器和依次連接的第一加法器、第一pi控制器、第一乘法器、第二加法器、第一重復(fù)控制器、第三加法器和gcc主電路模塊；

所述gcc主電路模塊包括：依次連接的第四加法器、第二pi控制器、第五加法器、第三pi控制器、第六加法器和第四pi控制器，所述第四加法器與第二pi控制器的連接點為所述gcc主電路模塊的第一反饋端，所述第三pi控制器與第六加法器之間的連接點為所述gcc主電路模塊的第二反饋端，所述第四pi控制器的輸出端為所述gcc主電路模塊的輸出端，所述第四加法器的輸入端為所述gcc主電路模塊的輸入端；

所述狀態(tài)反饋極點配置器包括：第七加法器、第八加法器、第一比例控制器、第二比例控制器和第三比例控制器；

所述第一比例控制器的輸出端和所述第二比例控制器的輸出端分別與所述第七加法器的輸入端連接，所述第一比例控制器的輸入端與所述gcc主電路模塊的輸出端連接，所述第二比例控制器的輸入端與所述gcc主電路模塊的第二反饋端連接，所述第七加法器的輸出端和所述第三比例控制器的輸出端分別與所述第八加法器的輸入端連接，所述第三比例控制器的輸入端與所述gcc主電路模塊的第一反饋端連接，所述第八加法器的輸出端與所述第三加法器形成正反饋連接；

所述第二反饋端的另一條支路與所述第四加法器形式負(fù)反饋連接，所述gcc主電路模塊的輸出端的一條支路與所述第五加法器形成負(fù)反饋連接，另一條支路與所述第二加法器形成負(fù)反饋連接；

所述第二pi控制器的控制模型為所述第三pi控制器的控制模型為所述第四pi控制器的控制模型為其中，lg為lcl濾波器中電網(wǎng)側(cè)的電感值，cf為lcl濾波器的電容值，lf為lcl濾波器中并網(wǎng)變流單元側(cè)的電感值，s為復(fù)變量；

所述第一加法器的輸入信號為udc1^*-udc，udc1^*為直流母線電壓指令，udc為直流母線電容上的電壓，所述第六加法器的輸入信號為e(s)-uc(s)，e(s)為電網(wǎng)電壓信號，uc(s)為第三pi控制器的輸出信號。

優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括主逆變模塊控制器，主逆變模塊控制器包括第一控制模塊和第二控制模塊；

所述第一控制模塊包括：依次連接的第九加法器和第五pi控制器，及依次連接的限幅器、第二乘法器、第十加法器、第二重復(fù)控制器和msc主電路模型；

所述msc主電路模型包括依次連接的第十一加法器、第六pi控制器、第十二加法器和第七pi控制器，所述第十一加法器的輸入端為所述msc主電路模型的輸入端，所述第六pi控制器與所述第十二加法器之間的連接點為所述msc主電路模型的第一反饋端，所述第七pi控制器的輸出端為所述msc主電路模型的輸出端；

所述msc主電路模型的輸出端與所述第十一加法器形成負(fù)反饋連接，所述msc主電路模型的第一反饋端與所述第十加法器形成負(fù)反饋連接；

所述第九加法器的輸入信號為udc2^*-udc，udc2^*為主逆變模塊接收的直流母線電壓指令，udc為直流母線電容上的電壓，所述第十二加法器的輸出信號為io1(s)-i1，io1(s)為模擬變流單元中第一電容上的電流信號，i1為第六pi控制器的輸出信號；

所述第二控制模塊包括：第八pi控制器、依次連接的第十三加法器、第三重復(fù)控制器、第十四加法器、第十五加法器、第九pi控制器和所述msc主電路模型；

所述msc主電路模型的第一反饋端與所述第十五加法器形成負(fù)反饋連接；

所述第十三加法器的輸出端的另一條支路與所述第八pi控制器的輸入端連接，所述第八pi控制器的輸出端與所述第十四加法器形成負(fù)反饋連接；

所述第十五加法器的輸出信號為uref1-uo1，uref1為主逆變模塊接收的第一逆變電壓指令，uo1為主逆變模塊中第一電容上的電壓信號；

所述第六pi控制器的控制模型為所述第七pi控制器的控制模型為其中，l1為主逆變模塊中第一電感的電感值，c1為主逆變模塊中第一電容的電容值，s為復(fù)變量。

優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括輔逆變模塊控制器，所述輔逆變模塊控制器包括：第十pi控制器、依次連接的第十六加法器、第四重復(fù)控制器、第十七加法器、第十八加法器、第十一pi控制器和asc主電路模型；

所述asc主電路模型包括：依次連接的第十九加法器、第十二pi控制器、第二十加法器和第十三pi控制器，所述第十九加法器的輸入端為所述asc主電路模型的輸入端，所述第十三pi控制器的輸出端為所述asc主電路模型的輸出端，所述第十二pi控制器與所述第二十加法器之間的連接點為所述asc主電路模型的第一反饋端；

所述asc主電路模型的輸出端與所述第十九加法器形成負(fù)反饋連接，所述asc主電路模型的第一反饋端與所述第十八加法器形成負(fù)反饋連接；

所述第十六加法器的輸出端的另一條支路與所述第十pi控制器的輸入端連接，所述第十pi控制器的輸出端與所述第十七加法器形成負(fù)反饋連接；

所述第十六加法器的輸出信號為uref2-uo2，uref2為輔逆變模塊接收的第二逆變電壓指令，uo2為輔逆變模塊中第二電容上的電壓信號，所述第二十加法器的輸出信號為io2(s)-i2，io2(s)為模擬變流單元中第二電容上的電流信號，i2為第十二pi控制器的輸出信號；

所述第十二pi控制器的控制模型為所述第十三pi控制器的控制模型為其中，l2為輔逆變模塊中第二電感的電感值，c2為輔逆變模塊中第二電容的電容值，s為復(fù)變量。

一種儲能變流器并離網(wǎng)特性一體化檢測方法，其改進之處在于，所述方法包括：

并網(wǎng)變流單元控制器根據(jù)直流母線電壓指令控制并網(wǎng)變流單元為模擬變流單元提供直流源；

模擬變流單元中的主逆變模塊控制器的第一控制模塊根據(jù)電流指令控制模擬變流單元模擬負(fù)荷特性，或者，模擬變流單元中主逆變模塊控制器的第二控制模塊根據(jù)第一逆變電壓指令，輔逆變模塊控制器根據(jù)第二逆變電壓指令，控制模擬變流單元模擬電網(wǎng)電壓特性和電網(wǎng)阻抗特性。

優(yōu)選的，所述模擬變流單元中的主逆變模塊控制器的第一控制模塊根據(jù)電流指令控制模擬變流單元模擬負(fù)荷特性中，按下式確定所述電流指令：

上式中，irefa、irefb和irefc分別為a、b和c相電流指令，ua、ub和uc分別為被測儲能變流器在離網(wǎng)模式下a、b和c相電壓瞬時值，r為模擬負(fù)荷的實部，x為模擬負(fù)荷的虛部，

其中，按下式確定ua、ub和uc：

上式中，um為被測儲能變流器的三相電壓幅值。

優(yōu)選的，所述模擬變流單元中主逆變模塊控制器的第二控制模塊根據(jù)第一逆變電壓指令，輔逆變模塊控制器根據(jù)第二逆變電壓指令，控制模擬變流單元模擬電網(wǎng)電壓特性和電網(wǎng)阻抗特性，包括：

所述模擬變流單元中主逆變模塊控制器的第二控制模塊根據(jù)第一逆變電壓指令控制主逆變模塊模擬電網(wǎng)電壓特性，按下式確定所述第一逆變電壓指令：

上式中，uref1a、uref1b和uref1c分別為a、b和c相第一逆變電壓指令，uma、umb和umc分別為a、b和c相第一逆變電壓指令幅值；

所述模擬變流單元中輔逆變模塊控制器根據(jù)第二逆變指令控制輔逆變模塊模擬電網(wǎng)阻抗特性，按下式確定所述第二逆變指令：

上式中，uref2a、uref2b和uref2c分別為a、b和c相第二逆變電壓指令，iga、igb和igc分別為被測儲能變流器a、b和c相并網(wǎng)電流，zg為電網(wǎng)等效阻抗；

其中，被測儲能變流器的并網(wǎng)公共耦合點電壓為：

上式中，upcca、upccb和upccc分別為被測儲能變流器a、b和c相并網(wǎng)公共耦合點電壓。

本發(fā)明的有益效果：

由于現(xiàn)有大功率電網(wǎng)模擬器開關(guān)頻率較低以及濾波器截止頻率帶寬較小，無法準(zhǔn)確模擬電網(wǎng)阻抗，因此，本發(fā)明提供的技術(shù)方案中采用主逆變器僅模擬電網(wǎng)基波及其變化，輔助逆變器模擬阻抗變化的運行方式，可為儲能變流器的并網(wǎng)性能檢測提供更接近真實電網(wǎng)的模擬環(huán)境，電網(wǎng)性能模擬器的主電路參數(shù)、各控制器和功能設(shè)計更加簡單；采用輔助逆變器模擬電網(wǎng)阻抗特性，采用高開關(guān)頻率和高帶寬濾波器，同時輔助逆變控制器也可考慮對電網(wǎng)諧波參數(shù)的跟蹤；進一步的，本發(fā)明技術(shù)方案中，利用同一套系統(tǒng)，僅需要改變軟件控制策略，就既可實現(xiàn)電網(wǎng)特性模擬，又可實現(xiàn)電力電子負(fù)荷特性模擬，極大節(jié)省了硬件成本，能夠更好地滿足儲能變流器并/離網(wǎng)特性測試研究的需要。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種儲能變流器并離網(wǎng)特性一體化檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例中并網(wǎng)變流單元控制器的控制框圖；

圖3是本發(fā)明實施例中主逆變模塊控制器中第一控制模塊的控制框圖；

圖4是本發(fā)明實施例中主逆變模塊控制器中第二控制模塊的控制框圖；

圖5是本發(fā)明實施例中輔逆變模塊控制器的控制框圖；

圖6是本發(fā)明提供的一種儲能變流器并離網(wǎng)特性一體化檢測方法流程圖

圖7是本發(fā)明實施例中電壓穿越模式下參考電壓指令設(shè)置示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作詳細(xì)說明。

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明提供的一種儲能變流器并離網(wǎng)特性一體化檢測系統(tǒng)，能夠精確模擬電網(wǎng)電壓和線路阻抗、負(fù)荷特性，所需的各種模擬特性均由模擬控制平臺經(jīng)通訊下發(fā)模擬特性指令到模擬變流單元的控制器，模擬變流單元的控制器跟蹤所接收到的指令，輸出所需的各種模擬特性。作為儲能變流器的測試裝置，該系統(tǒng)以電網(wǎng)模擬器方式運行時，不僅可以模擬標(biāo)準(zhǔn)的電網(wǎng)輸出電壓、電網(wǎng)電壓故障工況以及電網(wǎng)諧波含量，還可以模擬電網(wǎng)阻抗變化；該系統(tǒng)以負(fù)荷模擬器方式運行時，不僅可以模擬阻性、感性、容性負(fù)荷特性，還可以模擬復(fù)雜非線性負(fù)荷特性，如圖1所示，所述系統(tǒng)包括并網(wǎng)變流單元和模擬變流單元，所述并網(wǎng)變流單元包括整流模塊和lcl濾波器，整流模塊的交流側(cè)通過lcl濾波器接入電網(wǎng)，直流側(cè)與所述模擬變流單元的直流側(cè)相連，所述模擬變流單元的交流側(cè)與被測儲能變流器連接；

其中，所述模擬變流單元包括三相逆變單元，所述各相逆變單元均包括主逆變模塊、輔助逆變模塊、第一變壓器和第二變壓器；

所述各相逆變單元中主逆變模塊和輔助逆變模塊的直流側(cè)分別與所述整流模塊的直流側(cè)并聯(lián)；所述主逆變模塊的交流側(cè)與第一變壓器的原邊繞組連接，所述輔助逆變模塊的交流側(cè)與第二變壓器的原邊繞組連接；

所述第一變壓器中副邊繞組的一端與所述第二變壓器的副邊繞組的一端連接，所述第一變壓器中副邊繞組的另一端與其余兩相所述逆變單元中所述的第一變壓器的一端相連；所述第二變壓器的副邊繞組的另一端與所述被測儲能變流器的一相交流端子連接。

所述模擬變流單元還包括第一電感器、第二電感器、第一電容器和第二電容器；

所述主逆變模塊的交流側(cè)經(jīng)第一電感器與第一變壓器的原邊繞組連接；

所述輔助逆變模塊的交流側(cè)經(jīng)第二電感器與第二變壓器的原邊繞組連接；

所述第一電容器與所述第一變壓器的副邊繞組并聯(lián)；

所述第二電容器與所述第二變壓器的副邊繞組并聯(lián)。

其中，所述主逆變模塊中的功率開關(guān)器件為igbt，所述輔逆變模塊中的功率開關(guān)器件為mosfet。

進一步的，基于如圖1所示結(jié)構(gòu)，本發(fā)明提供的技術(shù)方案中還包括并網(wǎng)變流單元、主逆變模塊和輔逆變模塊各自對應(yīng)的控制器，其中，并網(wǎng)變流單元控制器，用于控制電壓調(diào)制波達到穩(wěn)定直流母線電壓的目標(biāo)，模擬變流單元有兩種工作模式：

模式1：負(fù)荷模擬器工作模式。此時只需要主逆變模塊工作在恒流模式，控制電壓調(diào)制波達到模擬阻性、感性、容性以及復(fù)雜非線性負(fù)荷的目標(biāo)；

模式2：電網(wǎng)特性模擬工作模式。此時主逆變模塊工作在恒壓模式，控制電壓調(diào)制波，達到模擬標(biāo)準(zhǔn)的電網(wǎng)輸出電壓、電網(wǎng)電壓故障工況的目標(biāo)；輔逆變模塊asc，工作在恒壓模式，控制電壓調(diào)制波，達到模擬電網(wǎng)阻抗的目標(biāo)。

具體為，所述并網(wǎng)變流單元控制器的控制框圖，如圖2所示，包括：狀態(tài)反饋極點配置器和依次連接的第一加法器、第一pi控制器、第一乘法器、第二加法器、第一重復(fù)控制器、第三加法器和gcc主電路模塊；

所述gcc主電路模塊包括：依次連接的第四加法器、第二pi控制器、第五加法器、第三pi控制器、第六加法器和第四pi控制器，所述第四加法器與第二pi控制器的連接點為所述gcc主電路模塊的第一反饋端，所述第三pi控制器與第六加法器之間的連接點為所述gcc主電路模塊的第二反饋端，所述第四pi控制器的輸出端為所述gcc主電路模塊的輸出端，所述第四加法器的輸入端為所述gcc主電路模塊的輸入端；

所述狀態(tài)反饋極點配置器包括：第七加法器、第八加法器、第一比例控制器、第二比例控制器和第三比例控制器；

所述第一比例控制器的輸出端和所述第二比例控制器的輸出端分別與所述第七加法器的輸入端連接，所述第一比例控制器的輸入端與所述gcc主電路模塊的輸出端連接，所述第二比例控制器的輸入端與所述gcc主電路模塊的第二反饋端連接，所述第七加法器的輸出端和所述第三比例控制器的輸出端分別與所述第八加法器的輸入端連接，所述第三比例控制器的輸入端與所述gcc主電路模塊的第一反饋端連接，所述第八加法器的輸出端與所述第三加法器形成正反饋連接；

所述第二反饋端的另一條支路與所述第四加法器形式負(fù)反饋連接，所述gcc主電路模塊的輸出端的一條支路與所述第五加法器形成負(fù)反饋連接，另一條支路與所述第二加法器形成負(fù)反饋連接；

所述第二pi控制器的控制模型為所述第三pi控制器的控制模型為所述第四pi控制器的控制模型為其中，lg為lcl濾波器中電網(wǎng)側(cè)的電感值，cf為lcl濾波器的電容值，lf為lcl濾波器中并網(wǎng)變流單元側(cè)的電感值，s為復(fù)變量；

所述第一加法器的輸入信號為udc1^*-udc，udc1^*為直流母線電壓指令，udc為直流母線電容上的電壓，所述第六加法器的輸入信號為e(s)-uc(s)，e(s)為電網(wǎng)電壓信號，uc(s)為第三pi控制器的輸出信號。

所述主逆變模塊控制器包括第一控制模塊和第二控制模塊；

所述第一控制模塊的控制框圖，如圖3所示，包括：依次連接的第九加法器和第五pi控制器，及依次連接的限幅器、第二乘法器、第十加法器、第二重復(fù)控制器和msc主電路模型；

所述msc主電路模型包括依次連接的第十一加法器、第六pi控制器、第十二加法器和第七pi控制器，所述第十一加法器的輸入端為所述msc主電路模型的輸入端，所述第六pi控制器與所述第十二加法器之間的連接點為所述msc主電路模型的第一反饋端，所述第七pi控制器的輸出端為所述msc主電路模型的輸出端；

所述msc主電路模型的輸出端與所述第十一加法器形成負(fù)反饋連接，所述msc主電路模型的第一反饋端與所述第十加法器形成負(fù)反饋連接；

所述第九加法器的輸入信號為udc2^*-udc，udc2^*為主逆變模塊接收的直流母線電壓指令，udc為直流母線電容上的電壓，所述第十二加法器的輸出信號為io1(s)-i1，io1(s)為模擬變流單元中第一電容上的電流信號，i1為第六pi控制器的輸出信號；

所述第二控制模塊的控制框圖，如圖4所示，包括：第八pi控制器、依次連接的第十三加法器、第三重復(fù)控制器、第十四加法器、第十五加法器、第九pi控制器和所述msc主電路模型；

所述msc主電路模型的第一反饋端與所述第十五加法器形成負(fù)反饋連接；

所述第十三加法器的輸出端的另一條支路與所述第八pi控制器的輸入端連接，所述第八pi控制器的輸出端與所述第十四加法器形成負(fù)反饋連接；

所述第十五加法器的輸出信號為uref1-uo1，uref1為主逆變模塊接收的第一逆變電壓指令，uo1為主逆變模塊中第一電容上的電壓信號；

所述第六pi控制器的控制模型為所述第七pi控制器的控制模型為其中，l1為主逆變模塊中第一電感的電感值，c1為主逆變模塊中第一電容的電容值，s為復(fù)變量。

所述輔逆變模塊控制器的控制框圖，如圖5所示，包括：第十pi控制器、依次連接的第十六加法器、第四重復(fù)控制器、第十七加法器、第十八加法器、第十一pi控制器和asc主電路模型；

所述asc主電路模型包括：依次連接的第十九加法器、第十二pi控制器、第二十加法器和第十三pi控制器，所述第十九加法器的輸入端為所述asc主電路模型的輸入端，所述第十三pi控制器的輸出端為所述asc主電路模型的輸出端，所述第十二pi控制器與所述第二十加法器之間的連接點為所述asc主電路模型的第一反饋端；

所述asc主電路模型的輸出端與所述第十九加法器形成負(fù)反饋連接，所述asc主電路模型的第一反饋端與所述第十八加法器形成負(fù)反饋連接；

所述第十六加法器的輸出端的另一條支路與所述第十pi控制器的輸入端連接，所述第十pi控制器的輸出端與所述第十七加法器形成負(fù)反饋連接；

所述第十六加法器的輸出信號為uref2-uo2，uref2為輔逆變模塊接收的第二逆變電壓指令，uo2為輔逆變模塊中第二電容上的電壓信號，所述第二十加法器的輸出信號為io2(s)-i2，io2(s)為模擬變流單元中第二電容上的電流信號，i2為第十二pi控制器的輸出信號；

所述第十二pi控制器的控制模型為所述第十三pi控制器的控制模型為其中，l2為輔逆變模塊中第二電感的電感值，c2為輔逆變模塊中第二電容的電容值，s為復(fù)變量。

本發(fā)明還提供一種儲能變流器并離網(wǎng)特性一體化檢測方法，如圖6所示，包括：

101.并網(wǎng)變流單元控制器根據(jù)直流母線電壓指令控制并網(wǎng)變流單元為模擬變流單元提供直流源；

并網(wǎng)變流單元控制器接收直流母線電壓指令，經(jīng)圖2所示的并網(wǎng)變流單元控制器的控制框圖控制電壓調(diào)制波穩(wěn)定直流母線電壓；

102.模擬變流單元中的主逆變模塊控制器的第一控制模塊根據(jù)電流指令控制模擬變流單元模擬負(fù)荷特性，或者，模擬變流單元中主逆變模塊控制器的第二控制模塊根據(jù)第一逆變電壓指令，輔逆變模塊控制器根據(jù)第二逆變電壓指令，控制模擬變流單元模擬電網(wǎng)電壓特性和電網(wǎng)阻抗特性。

主逆變模塊控制器接收電流指令，經(jīng)圖3所示的主逆變模塊控制器的控制框圖控制控制電壓調(diào)制波，模擬電網(wǎng)阻性、感性、容性以及復(fù)雜非線性負(fù)荷；

或者，主逆變模塊控制器接收第一逆變電壓指令，經(jīng)圖4所示的主逆變模塊控制器的控制框圖控制控制電壓調(diào)制波，模擬電網(wǎng)電壓特性，輔逆變模塊控制器接收第二逆變電壓指令，經(jīng)圖5所示的輔逆變模塊控制器的控制框圖控制控制電壓調(diào)制波，模擬電網(wǎng)阻抗特性。

具體的，所述模擬變流單元中的主逆變模塊控制器的第一控制模塊根據(jù)電流指令控制模擬變流單元模擬負(fù)荷特性中，按下式確定所述電流指令：

上式中，irefa、irefb和irefc分別為a、b和c相電流指令，ua、ub和uc分別為被測儲能變流器在離網(wǎng)模式下a、b和c相電壓瞬時值，r為模擬負(fù)荷的實部，x為模擬負(fù)荷的虛部，

其中，按下式確定ua、ub和uc：

上式中，um為被測儲能變流器的三相電壓幅值。

所述模擬變流單元中主逆變模塊控制器的第二控制模塊根據(jù)第一逆變電壓指令，輔逆變模塊控制器根據(jù)第二逆變電壓指令，控制模擬變流單元模擬電網(wǎng)電壓特性和電網(wǎng)阻抗特性，包括：

所述模擬變流單元中主逆變模塊控制器的第二控制模塊根據(jù)第一逆變電壓指令控制主逆變模塊模擬電網(wǎng)電壓特性，按下式確定所述第一逆變電壓指令：

上式中，uref1a、uref1b和uref1c分別為a、b和c相第一逆變電壓指令，uma、umb和umc分別為a、b和c相第一逆變電壓指令幅值；

其中，模擬低電壓穿越特性時，第一逆變電壓指令可按如圖7所示曲線編程設(shè)計。

所述模擬變流單元中輔逆變模塊控制器根據(jù)第二逆變指令控制輔逆變模塊模擬電網(wǎng)阻抗特性，按下式確定所述第二逆變指令：

上式中，uref2a、uref2b和uref2c分別為a、b和c相第二逆變電壓指令，iga、igb和igc分別為被測儲能變流器a、b和c相并網(wǎng)電流，zg為電網(wǎng)等效阻抗；

其中，被測儲能變流器的并網(wǎng)公共耦合點電壓為：

上式中，upcca、upccb和upccc分別為被測儲能變流器a、b和c相并網(wǎng)公共耦合點電壓。

本實施例中電網(wǎng)工作特性包括：

①電網(wǎng)理想工作特性：指的是模擬電網(wǎng)基波電壓的幅值和頻率，幅值和頻率的具體數(shù)值由上位機設(shè)定。

②電壓閃變：指的是模擬電網(wǎng)基波電壓的幅值和頻率發(fā)生躍變，幅值和頻率的具體數(shù)值由上位機設(shè)定。

③低電壓穿越：指的是模擬電網(wǎng)對稱或不對稱電壓跌落，電壓跌落深度和持續(xù)時間由上位機設(shè)定，且設(shè)定電網(wǎng)模擬器的輸出電壓不隨負(fù)載變化而變化。

④電網(wǎng)阻抗特性：指的是模擬電網(wǎng)阻抗特性，以測試并網(wǎng)逆變器在弱電網(wǎng)下的工作特性及應(yīng)對弱電網(wǎng)阻抗策略的有效性，電網(wǎng)阻抗壓降隨負(fù)載電流變化而變化。

本實施例中負(fù)荷工作特性包括：

1)線性負(fù)荷：指的是模擬阻性、容性、感性負(fù)荷的電流幅值和相位，幅值和相位的具體數(shù)值由上位機設(shè)定。

2)諧波負(fù)荷：指的是模擬線性負(fù)荷含有諧波電流分量，諧波電流的幅值和頻率的具體數(shù)值由上位機設(shè)定。

3)波動負(fù)荷：指的是模擬負(fù)荷電流幅值隨機波動，電流波動幅值和持續(xù)時間由上位機設(shè)定。

4)非線性負(fù)荷：指的是模擬二極管不控整流電路接電容濾波的負(fù)荷電流，電流幅值和頻率由上位機設(shè)定。

5)間歇性負(fù)荷：指的是模擬負(fù)荷電流幅值間歇性的突增或突減，電流增減幅值和持續(xù)時間由上位機設(shè)定。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本申請的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本申請可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本申請可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本申請是參照根據(jù)本申請實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。