一种抑制风光储综合能源系统并网产生多频振荡的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种抑制风光储综合能源系统并网产生多频振荡的方法，包括：分析风光储综合能源系统拓扑结构的步骤；构建光伏发电单元模型的步骤；构建风力发电单元模型的步骤；构建火力发电单元的模型的步骤；设计多频段阻尼控制器，并据此构建储能单元模型的步骤；针对多频段阻尼控制的风光储综合能源系统，采用特征值法分析系统的小干扰稳定性的步骤。本发明专利技术能有效抑制风光储综合能源系统并网产生的多频振荡，实现小干扰稳定，扩大电网的新能源接纳能力。接纳能力。接纳能力。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制风光储综合能源系统并网产生多频振荡的方法


[0001]本专利技术属于电能质量控制领域，特别涉及了风光储综合能源系统并网电能质量控制的方法。

技术介绍

[0002]随着人们对低碳生活的追求，新能源综合发电单元得到广泛应用。多种类型的电源并入电网时，电源与电网之间相互作用变强，容易产生电网宽频带振荡事故，严重影响系统安全运行，而电力系统的振荡稳定性的本质是小干扰功角稳定性，即系统受到小干扰后，能够稳定可靠运行的能力。因此对接入电网的综合能源系统采取有效措施增强其小干扰稳定性，对于扩大电网的新能源接纳能力，解决“并网难”的问题具有重要意义。
[0003]围绕新能源发电系统的小干扰稳定性研究大致分为两个方向，分别为采用理论手段的分析方法与改善硬件设计的方法，就小干扰稳定性分析方法而言，电力系统小干扰稳定性的确定性分析方法包括特征值分析法、时域分析法以及频域频率法；概率性分析方法包括解析法、能量函数法、分岔理论等；稳定裕度分析方法包括直接法、蒙特卡洛法、能量函数法等。目前，特征值法是分析电力系统小干扰稳定性最为常用的方法。就振荡模态的改善本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制风光储综合能源系统并网产生多频振荡的方法，其特征在于，包括：分析风光储综合能源系统拓扑结构的步骤；构建光伏发电单元模型的步骤；构建风力发电单元模型的步骤；构建火力发电单元的模型的步骤；设计多频段阻尼控制器，并据此构建储能单元模型的步骤；针对多频段阻尼控制的风光储综合能源系统，采用特征值法分析系统的小干扰稳定性的步骤。2.根据权利要求1所述抑制风光储综合能源系统并网产生多频振荡的方法，其特征在于，所述分析风光储综合能源系统拓扑结构的步骤包括：(1a)通过线性拟合的方法建立光伏电池组方程；(1b)在dq坐标系下，建立光伏逆变器数学模型；(1c)建立基于前馈解耦控制策略的光伏逆变器控制模型。3.根据权利要求2所述抑制风光储综合能源系统并网产生多频振荡的方法，其特征在于，在步骤(1a)中，所述光伏电池组方程如下：上式中，I
scref
、U
ocref
、I
mref
、U
mref
为标准条件短路电流、开路电压、光伏电磁获得最大功率时的电流、电压；I
sc
、U
oc
、I
m
、U
m
为非标准条件下的短路电流、开路电压、最大功率时电流、电压；T
air
为空气温度；k为温度系数；S为日照强度；S
ref
为标准日照强度；T为光伏电池表面温度；T
ref
为标准参考温度；C1、C2为待定系数；I
p
为光伏电池输出电流；U为光伏电池输出电压；a、c为补偿系数；ρ、σ为日照强度拟合系数；在步骤(1b)中，所述光伏逆变器数学模型如下：上式中，L
Pf
为光伏逆变器的输出滤波电感；i
Pdm
、i
Pqm
为光伏逆变器输出电流在dq坐标系下的分量；u
Pdm
、u
Pqm
为光伏逆变器输出电压在dq坐标系下的分量；u
Pdk
、u
Pqk
为电网电压在dq坐标系下的分量；ω
B
为基波角频率；ω为角频率标幺值；t为有名值，单位为s；在步骤(1c)中，所述光伏逆变器控制模型如下：
上式中：x1，x2，x3均为有名值，单位为s；K
PP1
、K
PP2
、K
PP3
为电压控制器与dq轴电流控制器的比例系数；K
PI1
、K
PI2
、K
PI3
为电压控制器与dq轴电流控制器的积分时间常数，单位为s
‑1；U
*Pdc
为光伏电池母线电压参考值，U
Pdc
为对应的实际值；i
*Pdc
为光伏电池母线电流参考值，i
Pdc
为对应的实际值；i
*Pdm
、i
*Pqm
为光伏电池逆变器输出电流在dq坐标系下的分量的参考值，i
Pdm
、i
Pqm
为对应的实际值；u
*Pdk
、u
*Pqk
为电网电压在dq坐标系下的分量的参考值。4.根据权利要求1所述抑制风光储综合能源系统并网产生多频振荡的方法，其特征在于，所述构建风力发电单元模型的步骤如下：(2a)在dq坐标系下，建立永磁直驱风力发电机组数学模型；(2b)分别建立永磁直驱发电机的电磁转矩方程和轴系方程；(2c)忽略风力发电机驱动器的损耗，建立其直流母线电容数学模型；(2d)发电机组采用网侧和机侧双PWM变频器，分别构建其控制器的数学模型。5.根据权利要求4所述抑制风光储综合能源系统并网产生多频振荡的方法，其特征在于，在步骤(2a)中，所述永磁直驱风力发电机组数学模型如下：上式中，ω
tur
为风力机转速；R
s
为永磁同步发电机定子电阻；为绕组匝链的磁链在dq坐标系下的分量；为永磁体产生的磁链；L
Wd
、L
Wq
为定子电感在dq坐标系下的分量；v
ds
、v
qs
为风力发电机输出电压在dq坐标系下的分量；i
ds
、i
qs
为风力发电机输出电流在dq坐标系下的分量；在步骤(2b)中，所述永磁直驱发电机的电磁转矩方程和轴系方程分别如下：上式中，T
e
为风力机发电机转子机械转矩；ω
s
为定子磁场转速；P
s
为风力机发电机输出功率；上式中，K为轴系刚性系数的标幺值；D为阻尼系数；θ
s
为低速轴相对于高速轴的扭转角度；T
M
为风力机机械转矩；ω
tur
、ω
gen
分别为风力机与发电机转速；H
tur
为风力机的惯性常
量，H
gen
为发电机的惯量常量，t为有名值，单位为s；在步骤(2c)中，所述直流母线电容数学模型如下：上式中，P
Cwdc
为流进电容的功率，C
Wdc
为风力发电直流母线电容；U
Wdc
为风力发电直流母线电压；v
Wds
、v
Wqs
为风力发电机侧变频器输出电压在dq坐标系下的分量；i
Wds
、i
Wqs
为风力发电机侧变频器输出电流在dq坐标系下...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国志，施森鑫，魏力，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，
类型：发明
国别省市：