一种基于DSOGI的虚拟惯量控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于DSOGI的虚拟惯量控制方法，涉及虚拟惯量控制技术领域，包括以下步骤；S1：在进行虚拟惯量控制模式时，实时检测风电机转速、输出功率、桨距角、机舱风速和机舱振动加速度，通过有效风速估计方法，得到风速估计值，根据风速估计值，通过风速

【技术实现步骤摘要】
一种基于DSOGI的虚拟惯量控制方法


[0001]本专利技术涉及虚拟惯量控制
，具体为一种基于DSOGI的虚拟惯量控制方法。

技术介绍

[0002]为促进能源与环境的可持续性发展，风能等可再生能源得到了广泛应用。随着电力系统中风电渗透率不断增加，风电发展带来的问题也不断涌现，为了保证电力系统具备足够转动惯量，虚拟惯量(Virtual Inertia)的概念被引入，通过结合逆变器与虚拟惯量控制算法，达到类似同步发电机调频调压的作用，常见的虚拟惯量包括虚拟同步机、直流储能等。
[0003]经检索，中国专利授权号为CN 112086962 A的专利，公开了一种基于频率预测的自适应虚拟惯量控制，涉及虚拟惯量控制
，具体为一种基于频率预测的自适应虚拟惯量控制，括以下步骤：步骤S1：根据系统阻尼比要求设计虚拟惯量最小值Jmin；步骤S2：根据预测的频率最大偏差量设计虚拟惯量最大值Jmax；步骤S3：基于虚拟惯量的最小值和最大值，提出自适应虚拟惯量控制方法。频率偏差和频率变化率乘积同号时，J取最大值；频率偏差和频率变化率乘积异号时，J取最小值。本专利技术基于虚拟同步发电机控制结构，基于预测的频率最大偏差量，在满足逆变器输出功率不超过额定容量的前提下，利用逆变器参数能够实时调节的优势，增大虚拟惯量的整定区间，从而改善受扰动后系统频率和输出功率的恢复效果。
[0004]虚拟惯量是针对某个工作点的近似线性化系统设计，系统工况和结构参数的变化会造成控制性能恶化。另外，频率预测参数由计算机进行预先预测，存在一定的不可控性，同时缺乏系统化的整定方法，频率预测的自适应虚拟惯量有待进一步提高。因此，有必要提出一套自适应性、最优性的虚拟惯量参数整定方法解决上述问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于DSOGI的虚拟惯量控制方法，解决了现有图纸展示机构在实际的使用过程中不方便进行移动，同时固定图纸的方式较为繁琐，不方便进行更换图纸的问题。
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于DSOGI的虚拟惯量控制方法，包括以下步骤；
[0007]S1：在进行虚拟惯量控制模式时，实时检测风电机转速、输出功率、桨距角、机舱风速和机舱振动加速度，通过有效风速估计方法，得到风速估计值，根据风速估计值，通过风速
‑
功率关系曲线得到风电机组估计输出功率。
[0008]S2：采用虚拟惯量模型计算该电网频率变化率对应的控制功率P。
[0009]S3：分析风机的频率响应特性，通过对风机增加虚拟惯量控制模仿同步机组的惯性响应能力。
[0010]S4：根据风场频率波动的相对大小，对虚拟惯量控制模型进行动态修正
[0011]S5：电网频率参数采集。
[0012]进一步的，S1,所述在虚拟惯量控制模式之后，进入过渡过程控制模式，获取电网频率的上升或下降，根据风电机组估计输出功率，计算虚拟惯量控制模式下风电机组吸收或释放的风轮惯性能量，若电网频率下降，则计算出整个虚拟惯量控制过程风电机组吸收的风轮惯性能量，计算式为：其中，为估计的整个虚拟惯量控制过程吸收的风轮惯性能量，L1为虚拟惯量开始时刻，L2为虚拟惯量结束时刻，为风电机组估计输出功率，Pc为风电机组测得输出功率，L为时间,若电网频率上升，则计算出整个虚拟惯量控制过程风电机组释放的风轮惯性能量，计算式为：其中，为估计的整个虚拟惯量控制过程释放的风轮惯性能量，L1为虚拟惯量开始时刻，L2为虚拟惯量结束时刻，为风电机组估计输出功率，Pc为风电机组测得输出功率，L为时间。
[0013]进一步的，S2：所述利用死区环节对频率变化率稳定分量fgpf
’
进行第一限制操作，滤除频率变化率fgpf
’
值在正向死区边界fac
’
和负向死区边界
‑
fac
’
之间的数值，采用虚拟惯量模型计算该电网虚拟惯量的控制功率P，利用限幅环节对虚拟惯量控制功率P进行第二限制操作，将超过正向边界Pv和负向边界
‑
Pv的参数限制于边界值，获得虚拟惯量控制功率指令Pv*；。
[0014]进一步的，S3，所述通过对风电机组的有功控制部分引入系统频率变化信号，通过快速有功调节释放或吸收能量，使其虚拟出转动惯量，参考同步发电机旋转动能的定义，当风机的转子转速发生变化，机组释放或吸收的旋转动能。
[0015]进一步的，S4，所述分别在与功率波动相关项与频率波动相关项前增加分配系数α、β，重新分配电池储能系统用于平抑功率波动与频率波动的出力，α、β为二值函数，根据系统频率波动Δf大小，按下述进行动态调整。
[0016]进一步的，S5，所述通过低通滤波器对频率变化率k
’
进行滤波，滤除高频分量，保留稳定分量klpk
’
，减小采样干扰噪声的影响。
[0017]本专利技术提供了一种基于DSOGI的虚拟惯量控制方法。具备以下有益效果：该虚拟惯量控制，通过进入过渡过程控制模式，获取电网频率的上升或下降，根据风电机组估计输出功率，计算虚拟惯量控制模式下风电机组吸收或释放的风轮惯性能量，通过对风电机组的有功控制部分引入系统频率变化信号，通过快速有功调节释放或吸收能量，使其虚拟出转动惯量。
附图说明
[0018]图1为本专利技术整体的步骤结构示意图。
[0019]图2为本专利技术进行虚拟惯量控制模式的步骤结构示意图。
[0020]图3为本专利技术第一限制操作的步骤结构示意图。
具体实施方式
[0021]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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
[0022]请参阅图1
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3，本专利技术实施例提供一种技术方案：一种基于DSOGI的虚拟惯量控制方法，包括以下步骤；S1：在进行虚拟惯量控制模式时，实时检测风电机转速、输出功率、桨距角、机舱风速和机舱振动加速度，通过有效风速估计方法，得到风速估计值，根据风速估计值，通过风速
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功率关系曲线得到风电机组估计输出功率。
[0023]S2：采用虚拟惯量模型计算该电网频率变化率对应的控制功率P。
[0024]S3：分析风机的频率响应特性，通过对风机增加虚拟惯量控制模仿同步机组的惯性响应能力。
[0025]S4：根据风场频率波动的相对大小，对虚拟惯量控制模型进行动态修正
[0026]S5：电网频率参数采集。
[0027]进一步的，S1,所述在虚拟惯量控制模式之后，进入过渡过程控制模式，获取电网频率的上升或下降，根据风电机组估计输出功率，计算虚拟惯量控制模式下风电机组吸收或释放的风轮惯性能量，若电网频率下降，则计算出整个虚拟惯量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DSOGI的虚拟惯量控制方法，其特征在于：包括以下步骤；S1：在进行虚拟惯量控制模式时，实时检测风电机转速、输出功率、桨距角、机舱风速和机舱振动加速度，通过有效风速估计方法，得到风速估计值，根据风速估计值，通过风速
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功率关系曲线得到风电机组估计输出功率；S2：采用虚拟惯量模型计算该电网频率变化率对应的控制功率P；S3：分析风机的频率响应特性，通过对风机增加虚拟惯量控制模仿同步机组的惯性响应能力；S4：根据风场频率波动的相对大小，对虚拟惯量控制模型进行动态修正；S5：电网频率参数采集。2.根据权利要求1所述的一种基于DSOGI的虚拟惯量控制方法，其特征在于：S1，所述在虚拟惯量控制模式之后，进入过渡过程控制模式，获取电网频率的上升或下降，根据风电机组估计输出功率，计算虚拟惯量控制模式下风电机组吸收或释放的风轮惯性能量，若电网频率下降，则计算出整个虚拟惯量控制过程风电机组吸收的风轮惯性能量，计算式为：其中，为估计的整个虚拟惯量控制过程吸收的风轮惯性能量，L1为虚拟惯量开始时刻，L2为虚拟惯量结束时刻，为风电机组估计输出功率，Pc为风电机组测得输出功率，L为时间，若电网频率上升，则计算出整个虚拟惯量控制过程风电机组释放的风轮惯性能量，计算式为：其中，为估计的整个虚拟惯量控制过程释放的风轮惯性能量，L1为虚拟惯量开始时刻，L2为虚拟惯量结束时刻，为风电机组估计输出功率，Pc为风电机组测得输出功率，L为时间。3.根据权利要求2所述的一种基于DSOGI的虚拟惯量控制方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李毅，孙朝霞，张晓煜，王武林，黎姣，艾欣琦，王曦，靖建玲，王亮，贾耀坤，张庆，金巧，曹威，李晨，吉雅雯，张荣，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司随州供电公司，
类型：发明
国别省市：