バッテリーインバーター

電流制御ループを備えた 3 相 2 レベル インバーターで実装されたバッテリー インバーターをモデル化する、従来のスイッチングおよび平均バッテリー インバーター コンポーネントの説明。

表1に示すマイクログリッドセクションの回路図エディタライブラリブロックは、電流制御ループを備えた三相2レベルインバータで実装されたバッテリーインバータをモデル化しています。DCリンクは、ブロックの外部に接続されたバッテリー電源から供給されます。バッテリーインバータは、グリッドフォーミングモードまたはグリッドフォロイングモードで動作できます。グリッドフォロイングモードでは、有効電力および無効電力制御モードで動作します。このインバータは、スイッチングモデルと平均モデルの両方で実装されています。以下のセクションでは、コンポーネントのパラメータ、入力、および出力について詳しく説明します。

表1 .回路図エディタのバッテリーインバータコンポーネント
成分 コンポーネントダイアログウィンドウ コンポーネントパラメータ

バッテリーインバーター
  • プロパティタブ:
    • 1 - 一般
    • 2 - フィルター
    • 3 - 上級1
    • 4 - 上級2
    • 5 - 上級3
    • 6 - 上級4
図1バッテリーインバータ（スイッチング）コンポーネントのマスク下のビュー
図2バッテリーインバータ（平均）のマスク下のコンポーネントビュー

入力と出力

バッテリーインバータコンポーネントの動作には6つの入力が必要です。これらの入力は、バス結合コンポーネントを使用して配列として正しい順序で送信する必要があります。表2に入力とその順序を示します。

表2バッテリーインバータ入力
番号 入力 説明
0 の上 バッテリーインバータのオン/オフ状態を制御するデジタル入力。入力がハイレベルのとき、バッテリーインバータはオンになります。
1 モード バッテリーインバータのグリッド動作モードを選択するデジタル入力。入力がハイレベルの場合、インバータはグリッド追従モードとなり、それ以外の場合はグリッド形成モードで動作します。
2 f_ref 周波数基準を設定するアナログ入力。[Hz]
3 Vref 端子電圧（線間）基準を設定するアナログ入力。[V]
4 好み 有効電力基準を設定するアナログ入力。[W]
5 Qref 無効電力基準を設定するアナログ入力。[VAr]

バッテリーインバータモデルには14個の出力があります。これらは配列として構成されており、バス分割コンポーネントを介して適切な順序で個別にアクセスできます。表3に出力とその順序を示します。

表3バッテリーインバータ出力
番号 出力 説明
0 接続 バッテリーインバータコンタクタの状態をフィードバックするデジタル出力。出力がハイのとき、コンタクタは閉じます。
1 開始 インバータのオン/オフ状態のフィードバックを備えたデジタル出力。
2 ヴァ インバータのA相端子電圧を瞬時測定したアナログ出力。[V]
3 Vb インバータのB相端子電圧を瞬時測定したアナログ出力。[V]
4 VC インバータのC相端子電圧を瞬時測定したアナログ出力。[V]
5 バーモント州 インバータの端子ピーク電圧（相対中性線間）のアナログ出力。[V]。RMS電圧は、この出力を2の平方根で割ることで計算できます。
6 イア インバータのA相端子電流の瞬時測定値をアナログ出力します。[A]
7 イブ インバータのB相端子電流を瞬時測定したアナログ出力。[A]
8 IC インバータのC相端子電流を瞬時測定したアナログ出力。[A]
9 f 測定された電気周波数のアナログ出力。[Hz]
10 P インバータの有効電力測定値のアナログ出力。[W]
11 質問 インバータの無効電力測定値のアナログ出力。[VAr]
12 S インバータの皮相電力測定値のアナログ出力。[VA]
13 pf インバータの力率測定によるアナログ出力。

コンポーネントダイアログボックスとパラメータ

バッテリー インバータ コンポーネント ダイアログ ボックスは、基本パラメータと詳細パラメータを指定するための 6 つのタブで構成されています。

タブ：「1 - 一般」

このコンポーネント タブでは、バッテリー インバータ モデルの一般的なパラメータを指定できます。

図3バッテリーインバータモデル「1 - 一般」パラメータ
表4バッテリーインバータモデル「1 - 一般」パラメータ
パラメータ コードネーム 説明
公称電力 スン バッテリーインバータ公称電力[VA]
公称電圧 Vn バッテリーインバータの公称線間端子電圧[V]
公称DCリンク電圧 Vn_dc バッテリーインバータ公称DCリンク電圧[V]
公称周波数 脚注 バッテリーインバータの公称電気周波数。[Hz]
スイッチング周波数 フスワース バッテリーインバータのスイッチング周波数[Hz]
実行率 Ts バッテリーインバータモデルのすべての信号処理コンポーネントの実行速度。[秒]

タブ：「2 - フィルター」

このコンポーネント タブでは、バッテリー インバータ モデルの LC フィルタ パラメータを指定できます。

図4バッテリーインバータモデル「2 - フィルタ」パラメータ
表5バッテリーインバータモデル「2 - フィルタ」パラメータ
パラメータ コードネーム 説明
LCフィルタのインダクタンス L インバータ側LCフィルタのインダクタ。[H]
LCフィルタインダクタのESR R LCフィルタのインダクタの直列抵抗。[Ω]
LCフィルタのカットオフ周波数 出力フィルタFc LCフィルタのカットオフ周波数。[Hz]。このパラメータはフィルタの静電容量を計算するために使用されます。
LCフィルタコンデンサのESR Rres LCフィルタコンデンサのダンピング抵抗。[Ω]

タブ譜：「3 - 上級 1」

このコンポーネント タブでは、バッテリー インバータ モデルの同期コントローラー パラメーターを指定できます。

図5バッテリーインバータモデル「3 - Adv. 1」パラメータ
表6バッテリーインバータモデル「3 - Adv. 1」パラメータ
パラメータ コードネーム 説明
同期 - PLL入力フィルタ番号 ブローパス 直接形式1のデジタル双2次フィルタの分子。入力はサイズ3の配列でなければなりません。例: [ 9.83e-06, 1.97e-05, 9.83e-06]
同期 - PLL入力フィルタden アローパス 直接形式1のデジタル双2次フィルタの分母。入力はサイズ2の配列でなければなりません。例: [ -1.99, 0.99 ]
同期 - 許容される電圧差。 V_diff メインコンタクタを閉じるためにバッテリーインバータとグリッド間で許容される電圧差。[%]
同期 - 電圧一致 - PI - Kp Vmatch_Kp 電圧マッチPIコントローラ比例ゲインKp。
同期 - 電圧一致 - PI - Ki Vmatch_Ki 電圧マッチングPIコントローラの積分ゲインKi。
同期 - 受け入れられる周波数差。 f_diff メインコンタクタを閉じるためにバッテリーインバータとグリッド間で許容される電気周波数差。[%]
同期 - 周波数一致 - PI - Kp fmatch_Kp 周波数マッチングPIコントローラ比例ゲインKp。
同期 - 周波数一致 - PI - Ki fmatch_Ki 周波数マッチングPIコントローラ積分ゲインKi。
同期 - 位相差を受け入れました。 位相差 メインコンタクタを閉じるためにバッテリーインバータとグリッド間で許容される位相差。[度]
同期 - 位相一致 - PI - Kp フェーズ_Kp 位相一致 PI コントローラ比例ゲイン Kp。
同期 - 位相一致 - PI - Ki フェーズ_Ki 位相整合PIコントローラ積分ゲインKi。

タブ譜：「4 - 上級 2」

このコンポーネント タブでは、バッテリー インバータ モデルのグリッド追従モード (電流モード) の電流コントローラ パラメータを指定できます。

図6バッテリーインバータモデル「4 - Adv. 2」パラメータ
表7 .バッテリーインバータモデル「4 - Adv. 2」パラメータ
パラメータ コードネーム 説明
現在のモードID - PI - Kp ImodeId_Kp 電流モード d 軸電流 PI コントローラ比例ゲイン Kp。
現在のモードID - PI - Ki ImodeId_Ki 電流モードd軸電流PIコントローラ積分ゲインKi。
電流モード Iq - PI - Kp ImodeIq_Kp 電流モードq軸電流PIコントローラ比例ゲインKp。
電流モード Iq - PI - Ki ImodeIq_Ki 電流モードq軸電流PIコントローラ積分ゲインKi。
電流モードのIdとIqの減衰ゲイン imode_damp d軸およびq軸電流の電流モード減衰ゲイン
最大電力基準変化率 パワーレート 電力リファレンスコマンドの変化率制限[pu/s]を定義します。例：変化率が1pu/sの場合、電力リファレンスは1秒間でゼロから公称電力まで変化します。変化率が2pu/sの場合、電力リファレンスは0.5秒間でゼロから公称電力まで変化します。

タブ譜：「5 - 上級 3」

このコンポーネント タブでは、バッテリー インバータ モデルのグリッド形成モード (電圧モード) の電流コントローラ パラメータを指定できます。

図7 .バッテリーインバータモデル「5 - Adv. 3」パラメータ
表8バッテリーインバータモデル「5 - Adv. 3」パラメータ
パラメータ コードネーム 説明
電圧モード Id ref - PI - Kp VmodeIdRef_Kp 電圧モード電圧PIコントローラの比例ゲインKp。このコントローラは、電圧モード電流コントローラの電流指令値を生成します。
電圧モードID参照 - PI - Ki VmodeIdRef_Ki 電圧モード電圧PIコントローラ積分ゲインKi。このコントローラは、電圧モード電流コントローラの電流指令値を生成します。
電圧モード Id - PI - Kp VモードID_Kp 電圧モードd軸電流PIコントローラ比例ゲインKp。
電圧モード Id - PI - Ki VモードID_Ki 電圧モードd軸電流PIコントローラ積分ゲインKi。
電圧モードID過変調ゲイン Vmode_ovMod 電圧モード過変調ゲイン。
電圧モードID減衰ゲイン Vmode_damp d 軸電流の電圧モード減衰ゲイン。
V基準上昇率 V_ライズ 電圧基準上昇率[pu/s]
V基準下降率 V_フォール 電圧基準の下降速度。[pu/s]
f 基準上昇率 f_rise 周波数基準上昇率。[pu/s]
f 基準下降率 f_fall 周波数基準下降率。[pu/s]

タブ譜：「6 - 上級 4」

このコンポーネント タブでは、バッテリー インバータ モデルの変調信号制限とアクティブ単独運転検出係数を指定できます。
図8バッテリーインバータモデル「6 - Adv. 4」のパラメータ。
表9 .バッテリーインバータモデル「6 - Adv. 4」パラメータ
パラメータ コードネーム 説明
変調信号上限 mod_upLim 変調信号の最大値。
変調信号下限 モード低制限 変調信号の最小値。
アクティブ単独運転検出器のk係数 け アクティブ単独運転検出器の k 係数。

例

全体的な動作と制御方法論は、次のバッテリー インバーターの例を使用するとよりよく理解できます。

モデル名: battery_inverter.tseおよびbattery_inverter_avg.tse

SCADAインターフェース: SCADA_Panel.cus

パス: /examples/models/microgrid/energy_storage/

フォルダ: /battery_inverter (スイッチング)/および/battery_inverter (平均)/