基于虚拟同步发电机的平衡调节方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术实施例涉及电力技术领域，公开了基于虚拟同步发电机的平衡调节方法、系统及设备。本发明专利技术实施例先获取虚拟同步发电机VSG输出参考电压；在VSG输出参考电压中并入当前附加电压量，以获得新的VSG输出参考电压；通过新的VSG输出参考电压在电网电压不平衡工况下进行VSG的平衡调节行为。可见，本发明专利技术实施例通过在VSG输出参考电压中并入当前附加电压量，以变更原本的VSG输出参考电压值，可使得VSG尽快适应电网电压不平衡工况，从而解决了VSG难以应对电网电压不平衡工况的技术问题；同时，本发明专利技术实施例不仅能提升VSG适应电压不平衡工况的能力，还无需改变VSG电压源属性。

【技术实现步骤摘要】
基于虚拟同步发电机的平衡调节方法、系统及设备
本专利技术涉及电力
，尤其涉及基于虚拟同步发电机的平衡调节方法、系统及设备。
技术介绍
鉴于新能源与分布式发电逐渐成为未来电力系统的重要发展趋势，新能源与分布式发电常常通过电力电子逆变器接入电力系统，但是，传统的电力电子逆变器存在着弱惯性、低阻尼等缺陷，这为电网的安全稳定运行带来了严峻挑战；同时，传统逆变器的电网友好性也相对较差。为了适应电网的运行特征，使得新能源与分布式发电可以更好地被电力系统消纳，同时，也是为了应对上述传统逆变器的诸多缺陷，可引入虚拟同步发电机(VSG，VirtualSynchronousGenerator)技术在此场景下进行应用。具体地，VSG可提升新能源与分布式发电的电网友好性，促进新能源与分布式发电在电网中的运行。然而，就VSG而言，在现有的VSG控制策略中主要考虑的是电网电压为三相平衡的情况。可事实上VSG在实际运行时，常常会面临电网电压不平衡的情形，而上述VSG控制策略在电网电压不平衡的条件下，容易出现电流不平衡、电流幅值越限等诸多现象，严重影响VSG的正常运行。可见，目前，VSG存在着难以应对电网电压不平衡工况的技术问题。
技术实现思路
为了解决VSG难以应对电网电压不平衡工况的技术问题，本专利技术实施例提供基于虚拟同步发电机的平衡调节方法、系统及设备。第一方面，本专利技术实施例提供一种基于虚拟同步发电机的平衡调节方法，包括：获取虚拟同步发电机VSG输出参考电压；在所述VSG输出参考电压中并入当前附加电压量，以获得新的VSG输出参考电压；通过新的VSG输出参考电压在电网电压不平衡工况下进行VSG的平衡调节行为。优选地，所述在所述VSG输出参考电压中并入当前附加电压量，以获得新的VSG输出参考电压之前，所述基于虚拟同步发电机的平衡调节方法还包括：获取与电流平衡对应的第一附加电压项以及与峰值电流抑制对应的第二附加电压项；根据所述第一附加电压项与所述第二附加电压项确定当前附加电压量。优选地，所述获取与电流平衡对应的第一附加电压项以及与峰值电流抑制对应的第二附加电压项之前，所述基于虚拟同步发电机的平衡调节方法还包括：分离VSG输出电流的dq轴分量中的二倍频部分；基于所述二倍频部分提取负序分量；通过比例谐振控制方式对所述负序分量进行抑制，以生成与电流平衡对应的第一附加电压项。优选地，所述通过比例谐振控制方式对所述负序分量进行抑制，以生成与电流平衡对应的第一附加电压项，具体包括：获取负序参考值；将所述负序参考值与所述负序分量的差值导入与比例谐振控制方式对应的比例谐振控制器进行电压的动态补偿行为，以生成与电流平衡对应的第一附加电压项。优选地，所述获取与电流平衡对应的第一附加电压项以及与峰值电流抑制对应的第二附加电压项之前，所述基于虚拟同步发电机的平衡调节方法还包括：通过实时检测到的电网电压的变化趋势确定第二附加电压项，以通过所述第二附加电压项抑制暂态过程中的峰值电流。优选地，所述通过实时检测到的电网电压的变化趋势确定第二附加电压项，以通过所述第二附加电压项抑制暂态过程中的峰值电流，具体包括：获取VSG输出电流幅值、暂态电流冲击设定值；通过实时检测到的电网电压的变化趋势确定比例系数、积分系数；根据所述VSG输出电流幅值、所述暂态电流冲击设定值、所述比例系数及所述积分系数确定分量幅值、分量相角；根据所述分量幅值和所述分量相角确定第二附加电压值。优选地，所述通过实时检测到的电网电压的变化趋势确定比例系数、积分系数，具体包括：若实时检测到的电网电压降低，则比例系数与积分系数取负值。第二方面，本专利技术实施例提供一种基于虚拟同步发电机的平衡调节系统，包括：电压获取模块，用于获取虚拟同步发电机VSG输出参考电压；附加控制模块，用于在所述VSG输出参考电压中并入当前附加电压量，以获得新的VSG输出参考电压；平衡调节模块，用于通过新的VSG输出参考电压在电网电压不平衡工况下进行VSG的平衡调节行为。第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现本专利技术第一方面提供的一种基于虚拟同步发电机的平衡调节方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本专利技术第一方面提供的一种基于虚拟同步发电机的平衡调节方法的步骤。本专利技术实施例提供的基于虚拟同步发电机的平衡调节方法、系统及设备，先获取虚拟同步发电机VSG输出参考电压；在VSG输出参考电压中并入当前附加电压量，以获得新的VSG输出参考电压；通过新的VSG输出参考电压在电网电压不平衡工况下进行VSG的平衡调节行为。可见，本专利技术实施例通过在VSG输出参考电压中并入当前附加电压量，以变更原本的VSG输出参考电压值，可使得VSG尽快适应电网电压不平衡工况，从而解决了VSG难以应对电网电压不平衡工况的技术问题；同时，本专利技术实施例不仅能提升VSG适应电压不平衡工况的能力，还无需改变VSG电压源属性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种基于虚拟同步发电机的平衡调节方法的流程图；图2为本专利技术又一实施例提供的一种基于虚拟同步发电机的平衡调节方法的流程图；图3为本专利技术又一实施例提供的一类VSG负序电流的抑制策略示意图；图4为本专利技术再一实施例提供的一种基于虚拟同步发电机的平衡调节方法的流程图；图5为本专利技术再一实施例提供的一类VSG基本拓扑示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种基于虚拟同步发电机的平衡调节系统的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种基于虚拟同步发电机的平衡调节方法的流程图，如图1所示，该方法包括：S1，获取虚拟同步发电机VSG输出参考电压。可以理解的是，VSG输出参考电压为VSG原本输出的三相电压参考值，可记为u0。其中，VSG是以电力电子逆变器为基础的。S2，在所述VSG输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于虚拟同步发电机的平衡调节方法，其特征在于，包括：/n获取虚拟同步发电机VSG输出参考电压；/n在所述VSG输出参考电压中并入当前附加电压量，以获得新的VSG输出参考电压；/n通过新的VSG输出参考电压在电网电压不平衡工况下进行VSG的平衡调节行为。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟同步发电机的平衡调节方法，其特征在于，包括：
获取虚拟同步发电机VSG输出参考电压；
在所述VSG输出参考电压中并入当前附加电压量，以获得新的VSG输出参考电压；
通过新的VSG输出参考电压在电网电压不平衡工况下进行VSG的平衡调节行为。


2.根据权利要求1所述的基于虚拟同步发电机的平衡调节方法，其特征在于，所述在所述VSG输出参考电压中并入当前附加电压量，以获得新的VSG输出参考电压之前，所述基于虚拟同步发电机的平衡调节方法还包括：
获取与电流平衡对应的第一附加电压项以及与峰值电流抑制对应的第二附加电压项；
根据所述第一附加电压项与所述第二附加电压项确定当前附加电压量。


3.根据权利要求2所述的基于虚拟同步发电机的平衡调节方法，其特征在于，所述获取与电流平衡对应的第一附加电压项以及与峰值电流抑制对应的第二附加电压项之前，所述基于虚拟同步发电机的平衡调节方法还包括：
分离VSG输出电流的dq轴分量中的二倍频部分；
基于所述二倍频部分提取负序分量；
通过比例谐振控制方式对所述负序分量进行抑制，以生成与电流平衡对应的第一附加电压项。


4.根据权利要求3所述的基于虚拟同步发电机的平衡调节方法，其特征在于，所述通过比例谐振控制方式对所述负序分量进行抑制，以生成与电流平衡对应的第一附加电压项，具体包括：
获取负序参考值；
将所述负序参考值与所述负序分量的差值导入与比例谐振控制方式对应的比例谐振控制器进行电压的动态补偿行为，以生成与电流平衡对应的第一附加电压项。


5.根据权利要求2至4中任一项所述的基于虚拟同步发电机的平衡调节方法，其特征在于，所述获取与电流平衡对应的第一附加电压项以及与峰值电流抑制对应的第二附加电压项之前，所述基于虚拟同步发电机的平...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锋，陈来军，张云帆，郭岩，高东学，李程昊，张景超，
申请(专利权)人：清华大学，国网河南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11