一种虚拟同步发电机控制方法、装置及终端设备制造方法及图纸

本发明专利技术适用于微电网控制技术领域，提供了一种虚拟同步发电机控制方法、装置及终端设备，包括：获取微电网系统中各个虚拟同步发电机单元的性能参数，根据性能参数计算微电网系统的总虚拟惯量和各个性能指标对应的权重；根据各个性能参数以及权重计算正理想解和负理想解，进一步计算各个虚拟同步发电机单元的综合评价指数；最终根据综合评价指数以及总虚拟惯量计算各个虚拟同步发电机单元的虚拟惯量。通过本实施例提供的虚拟同步发电机控制方法，可以在各个虚拟同步发电机的性能参数不同的情况下，为各个虚拟同步发电机合理的确定对应的虚拟惯量，提高微电网系统的运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟同步发电机控制方法、装置及终端设备
本专利技术属于微电网控制
，尤其涉及一种虚拟同步发电机控制方法、装置及终端设备。
技术介绍
光伏发电系统在电网中的装机规模不断增加，但是光伏发电系统本身不具有惯性，因此在光伏发电系统通过电力电子换流器接入电网时，会导致整个系统总的惯性能力减小，为了缓解这一问题，在光伏与储能装置协同运行时采用虚拟同步发电机控制以实现友好型并网。虚拟同步发电机控制下的光储单元在运行过程中会受到系统相关性能参数的制约，储能荷电状态、储能自身的充放电功率控制以及并网换流器的额定容量等因素都会影响虚拟同步发电机控制下光储单元的稳定运行。在系统中存在多个虚拟同步发电机单元，且各个虚拟同步发电机单元的性能参数存在差异，惯性支撑能力也不相同时，会出现运行不稳定，系统频率质量低的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种虚拟同步发电机控制方法、装置及终端设备，以解决现有技术中当各个虚拟同步发电机的性能参数存在差异时，微电网系统运行不稳定的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种虚拟同步发电机控制方法，应用于具有至少一个虚拟同步发电机单元的微电网系统方法，包括：获取所述微电网系统各个虚拟同步发电机单元的至少一个性能指标对应的性能参数；根据各个性能参数计算所述微电网系统的总虚拟惯量；根据各个性能参数计算对应性能指标的权重；根据各个性能参数以及对应性能指标的权重计算正理想解和负理想解；根据所述正理想解、所述负理想解和各个虚拟同步发电机单元对应的性能参数计算各个虚拟同步发电机单元的综合评价指数；根据各个虚拟同步发电机单元的综合评价指数和所述微电网系统的总虚拟惯量计算各个虚拟同步发电机单元的虚拟惯量。本专利技术实施例的第二方面提供了一种虚拟同步发电机控制装置，包括：性能参数获取模块，用于获取所述微电网系统各个虚拟同步发电机单元的至少一个性能指标对应的性能参数；总虚拟惯量计算模块，用于根据各个性能参数计算所述微电网系统的总虚拟惯量；权重计算模块，用于根据各个性能参数虚拟同步发电机计算对应性能指标的权重；理想解计算模块，用于根据各个性能参数以及对应性能指标的权重计算正理想解和负理想解；综合评价指数计算模块，用于根据所述正理想解、所述负理想解和各个虚拟同步发电机单元对应的性能参数计算各个虚拟同步发电机单元的综合评价指数；虚拟惯量计算模块，用于根据各个虚拟同步发电机单元的综合评价指数和所述微电网系统的总虚拟惯量计算各个虚拟同步发电机单元的虚拟惯量。本专利技术实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中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计算机程序时实现如上所述方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实施例首先获取微电网系统中各个虚拟同步发电机单元的至少一个性能指标对应的性能参数，根据性能参数计算微电网系统的总虚拟惯量和各个性能指标对应的权重；根据各个性能参数以及权重计算正理想解和负理想解，根据正理想解、负理想解以及性能参数计算各个虚拟同步发电机单元的综合评价指数；根据综合评价指数以及总虚拟惯量计算各个虚拟同步发电机单元的虚拟惯量，最终根据虚拟惯量调整各个虚拟同步发电机单元的虚拟惯量。本实施例提供的虚拟同步发电机控制方法可以在各个虚拟同步发电机的性能参数不同的情况下，为各个虚拟同步发电机合理的确定对应的虚拟惯量，提高微电网系统的运行稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的微电网系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的虚拟同步发电机控制方法的实现流程示意图；图3是本专利技术实施例提供的虚拟同步发电机控制方法的应用效果图；图4是本专利技术另一实施例提供的虚拟同步发电机控制方法的应用效果图；图5是本专利技术另一实施例提供的虚拟同步发电机控制方法的应用效果图；图6是本专利技术另一实施例提供的虚拟同步发电机控制方法的应用效果图；图7是本专利技术实施例提供的虚拟同步发电机控制装置的结构示意图；图8是本专利技术实施例提供的终端设备的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。本专利技术实施例提供了一种虚拟同步发电机控制方法，应用于具有至少一个虚拟同步发电机单元的微电网系统，图1示出了微电网系统的结构。参见图1，在一个具体的实施例中，微电网系统为六端交流系统，包括三个虚拟同步发电机单元，记为VSG(virtualsynchronousgenerator，虚拟同步发电机)单元：VSG1、VSG2以及VSG3；两个传统发电机组：G1和G2；交流母线以及交流负载单元。各个VSG单元、各个传统发电机组以及交流负载单元分别与交流母线连接。在本实施例中，传统发电机组G1用于进行系统的二次调频，传统发电机组G2用于保持系统的恒功率运行，各个VSG单元均用于进行光储发电，交流负载单元用于投切微电网系统的功率扰动，在正常运行时保持负载的恒定。在本实施例中，各个VSG单元的结构和控制策略相同，但性能参数可以不同。在本实施例中，每个VSG单元均包括并网逆变器、直流母线、光伏发电子单元(PV)和对应的DC-DC换流器、以及储能子单元(BAT)和对应的DC-DC换流器。在本实施例中，各个VSG单元中，光伏发电子单元通过对应的DC-DC换流器与直流母线连接，储能子单元通过对应的DC-DC换流器与直流母线连接，直流母线通过并网逆变器与整个微电网系统的交流母线连接。在本实施例中，各个VSG单元中光伏发电子单元运行在最大功率追踪模式，储能子单元用于承担运行中负载投切带来的功率扰动，即系统发生功率扰动时所需的惯性支撑由各个储能子单元共同提供。可选的，各个储能子单元采用定直流电压控制。需要说明的是，以上仅为一个具体的示例，微电网系统中的VSG单元数量并不限定为3个。参见图2，本专利技术实施例提供的虚拟同步发电机控制方法包括：S101：获取所述微电网系统各个虚拟同步发电机单元的至少一个性能指标对应的性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虚拟同步发电机控制方法，应用于具有至少一个虚拟同步发电机单元的微电网系统，其特征在于，包括：/n获取所述微电网系统各个虚拟同步发电机单元的至少一个性能指标对应的性能参数；/n根据各个性能参数计算所述微电网系统的总虚拟惯量；/n根据各个性能参数计算对应性能指标的权重；/n根据各个性能参数以及对应性能指标的权重计算正理想解和负理想解；/n根据所述正理想解、所述负理想解和各个虚拟同步发电机单元对应的性能参数计算各个虚拟同步发电机单元的综合评价指数；/n根据各个虚拟同步发电机单元的综合评价指数和所述微电网系统的总虚拟惯量计算各个虚拟同步发电机单元的虚拟惯量。/n

【技术特征摘要】
1.一种虚拟同步发电机控制方法，应用于具有至少一个虚拟同步发电机单元的微电网系统，其特征在于，包括：
获取所述微电网系统各个虚拟同步发电机单元的至少一个性能指标对应的性能参数；
根据各个性能参数计算所述微电网系统的总虚拟惯量；
根据各个性能参数计算对应性能指标的权重；
根据各个性能参数以及对应性能指标的权重计算正理想解和负理想解；
根据所述正理想解、所述负理想解和各个虚拟同步发电机单元对应的性能参数计算各个虚拟同步发电机单元的综合评价指数；
根据各个虚拟同步发电机单元的综合评价指数和所述微电网系统的总虚拟惯量计算各个虚拟同步发电机单元的虚拟惯量。


2.如权利要求1所述的一种虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，所述性能指标包括储能荷电状态指标、换流器可调容量指标、储能充放电可调功率指标以及系统单位时间功率可调量指标；
所述获取所述微电网系统各个虚拟同步发电机单元的至少一个性能指标对应的性能参数包括：
通过公式ΔPNi＝PNi-|P0i|，计算各个虚拟同步发电机单元的换流器可调容量；
其中ΔPNi为第i个虚拟同步发电机单元的换流器可调容量，PNi为第i个虚拟同步发电机单元的换流器额定容量，P0i为第i个虚拟同步发电机单元的换流器输出功率；
通过公式ΔPbati＝PbatNi-|Pbati|计算各个虚拟同步发电机单元的储能充放电可调功率；
其中ΔPbati为第i个虚拟同步发电机单元的储能充放电可调功率，PbatNi为第i个虚拟同步发电机单元的储能充放电功率上限，Pbati为第i个虚拟同步发电机单元的储能实际充放电功率。


3.如权利要求1所述的一种虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，所述性能指标包括储能荷电状态指标；
所述根据各个性能参数计算所述微电网系统的总虚拟惯量，包括：
根据各个储能荷电状态计算所述微电网系统的总惯量调整系数；
通过公式计算所述微电网系统的总虚拟惯量；
其中HT为所述微电网系统的总虚拟惯量，α为总惯量调整系数，k1和k2为虚拟惯量调整系数，f为系统频率。


4.如权利要求3所述的一种虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，所述根据各个储能荷电状态计算所述微电网系统的总惯量调整系数包括：
根据所述系统频率判断所述微电网系统的工作状态；
若所述微电网系统的工作状态为待充电，则根据公式计算所述总惯量调整系数；
若所述微电网系统的工作状态为待放电，则根据公式计算所述总惯量调整系数；
其中α为总惯量调整系数，SNi为第i个虚拟同步发电机单元的额定储能容量，SOCd为储能上限，SOCa为储能下限，SOCi为第i个虚拟同步发电机单元的储能荷电状态，SOCN为储能正常参考值。


5.如权利要求1所述的一种虚...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟建辉，赵彭辉，王毅，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北;13