【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统运行与控制，尤其涉及一种微电网功率振荡抑制方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
1、以风、光为代表的可再生能源大规模接入电网。微电网作为分布式电源(distributed generation，dg)与大电网的接口之一是当今研究的热点。微电网具有并网和离网两种运行方式。其中，在并网运行时，由于特性的差异，逆变器容易与同步发电机出现功率振荡；在离网时，孤岛运行模式下微电网由于缺乏必要的惯性频率，易受扰动而失稳。
2、为解决上述问题，常在逆变器中引入摇摆方程，以模拟同步发电机(synchronousgenerator，sg)的暂态特性，即虚拟同步机(virtual synchronous generator，vsg)，从而使得分布式发电系统具有惯性和阻尼特性。然而当逆变器模拟sg时，不可避免地将引入了同步电机转子的振荡特征，因而在包含多个虚拟同步电机的并联系统中，负载突变时往往会引起系统功率的振荡，严重时甚至出现其中一个vsg承担大部分负载的情况，极易损坏系统电力电子设备。
3、基于此，需要开发设计出一种微电网功率振荡抑制方法。
技术实现思路
1、本专利技术实施方式提供了一种微电网功率振荡抑制方法、装置、电子设备及存储介质，用于解决现有技术中微电网的负载突变时往往会引起系统功率的振荡的问题。
2、第一方面，本专利技术实施方式提供了一种微电网功率振荡抑制方法，包括：
3、获取虚拟同步机的模型，其中，所述虚拟同步机
4、根据所述虚拟同步机的模型，确定逆变器输出功率与负载功率关系的第一小信号模型，其中，负载与微电网中的逆变器电连接；
5、根据所述第一小信号模型构建多个虚拟同步机并联输出时的第一功率传递函数，并根据所述第一功率传递函数确定多个目标参数，其中，目标参数为在负载功率变化时引起微电网功率振荡的虚拟同步机的参数；
6、通过在所述虚拟同步机中引入动态互阻尼的方式，调整所述多个目标参数，以抑制微电网功率振荡。
7、在一种可能实现的方式中，所述根据所述虚拟同步机的模型，确定逆变器输出功率与负载功率关系的第一小信号模型，包括：
8、获取虚拟同步机的有功功率表达式，其中，所述有功功率表达式表达虚拟同步机有功功率、输出有功功率、额定角频率、虚拟角频率、母线角频率、虚拟转动惯量以及虚拟阻尼系数之间的关系；
9、对所述有功功率表达式进行线性化处理，获得关于虚拟角频率、输出有功率以及母线角频率与虚拟同步机有功功率、额定角频率、虚拟转动惯量以及虚拟阻尼系数之间小信号关系的第二小信号模型和第一传递函数，其中，所述第一传递函数表征虚拟角频率小信号与母线角频率小信号的传递关系；
10、根据所述第二小信号模型以及所述第一传递函数，确定所述第一小信号模型。
11、在一种可能实现的方式中，所述第二小信号模型为：
12、
13、式中，ωi为虚拟角频率，ωbus为母线角频率，ji为虚拟转动惯量，ωn为额定角频率，s为拉普拉斯算子，dpi为虚拟阻尼系数，ωn为额定角频率，pload为负载功率，gωi(s)为第一传递函数；
14、所述第一传递函数为：
15、
16、式中，ui为逆变器的输出电压，ubus为微电网公共点电压，xei为第i个逆变器对应线路的等效感抗，ki为第i个逆变器对应线路的传递常数。
17、在一种可能实现的方式中，所述根据所述第一小信号模型构建多个虚拟同步机并联输出时的第一功率传递函数，并根据所述第一功率传递函数确定多个目标参数，包括：
18、根据所述第一小信号模型构建两个虚拟同步机并联输出时的功率传递函数，并将所述两个虚拟同步机并联输出时的功率传递函数作为所述第一功率传递函数；
19、在所述两个虚拟同步机的参数相同的条件下，对所述第一功率传递函数进行简化，获得第二功率传递函数；
20、采用根轨迹法，根据所述第二功率传递函数对所述第一功率传递函数进行分析，确定在所述两个虚拟同步机不满足参数相同条件时，引起微电网功率振荡的虚拟同步机的多个参数，并将所述引起微电网功率振荡的虚拟同步机的多个参数作为所述多个目标参数。
21、在一种可能实现的方式中，所述所述第一功率传递函数为：
22、
23、式中，gp1()为第一个虚拟同步机的传递函数，p1为第1个逆变器的输出有功功率，k1为第1个逆变器对应线路的传递常数，k2为第2个逆变器对应线路的传递常数，gp2()为第二个虚拟同步机的传递函数，a0、a1、a2以及a3的表达式如下：
24、
25、所述第二功率传递函数为：
26、。
27、
28、在一种可能实现的方式中，所述通过在所述虚拟同步机中引入动态互阻尼的方式，调整所述多个目标参数，以抑制微电网功率振荡，包括：
29、获取虚拟互阻尼因子；
30、根据所述虚拟互阻尼因子，构建虚拟互阻尼转矩表达式；
31、将所述虚拟互阻尼转矩表达式引入虚拟同步机的模型，得到引入动态互阻尼的虚拟同步机的模型；
32、根据所述引入动态互阻尼的虚拟同步机的模型修改所述第一功率传递函数，从而得到第二功率传递函数；
33、采用根轨迹法分析并调整所述虚拟互阻尼因子，使得所述第二功率传递函数的系统极点分布远离虚轴，靠近实轴。
34、在一种可能实现的方式中，所述虚拟互阻尼转矩表达式为：
35、
36、式中，thi为虚拟互阻尼转矩，hmi为虚拟互阻尼因子，ωi为第i个虚拟同步机的虚拟角频率，n为虚拟同步机的总数量；
37、所述引入动态互阻尼的虚拟同步机的模型为：
38、
39、式中，pni为虚拟同步机的额定有功功率，pi为虚拟同步机的输出有功功率，ωn为额定角频率，ωi为虚拟角频率，ωbus为母线角频率，ji为虚拟转动惯量，dpi为虚拟阻尼系数。
40、第二方面，本专利技术实施方式提供了一种微电网功率振荡抑制装置，用于实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的微电网功率振荡抑制方法，所述微电网功率振荡抑制装置包括：
41、模型获取模块，用于获取虚拟同步机的模型，其中，所述虚拟同步机通过模拟同步发电机的暂态特性使得并网逆变器的并网特性具有惯性和阻尼特性；
42、小信号分析模块，用于根据所述虚拟同步机的模型，确定逆变器输出功率与负载功率关系的第一小信号模型，其中，负载与微电网中的逆变器电连接；
43、目标参数确定模块，用于根据所述第一小信号模型构建多个虚拟同步机并联输出时的第一功率传递函数，并根据所述第一功率传递函数确定多个目标参数，其中，目标参数为在负载功率变化时引起微电网功本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微电网功率振荡抑制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的微电网功率振荡抑制方法，其特征在于，所述根据所述虚拟同步机的模型，确定逆变器输出功率与负载功率关系的第一小信号模型，包括：
3.根据权利要求2所述的微电网功率振荡抑制方法，其特征在于，所述第二小信号模型为：
4.根据权利要求3所述的微电网功率振荡抑制方法，其特征在于，所述根据所述第一小信号模型构建多个虚拟同步机并联输出时的第一功率传递函数，并根据所述第一功率传递函数确定多个目标参数，包括：
5.根据权利要求4所述的微电网功率振荡抑制方法，其特征在于，所述所述第一功率传递函数为：
6.根据权利要求1-5任一项所述的微电网功率振荡抑制方法，其特征在于，所述通过在所述虚拟同步机中引入动态互阻尼的方式，调整所述多个目标参数，以抑制微电网功率振荡，包括：
7.根据权利要求6所述的微电网功率振荡抑制方法，其特征在于，所述虚拟互阻尼转矩表达式为：
8.一种微电网功率振荡抑制装置，其特征在于，用于实现如权利要求1-7任一项所述的微电网功率
9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一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，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种微电网功率振荡抑制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的微电网功率振荡抑制方法，其特征在于，所述根据所述虚拟同步机的模型，确定逆变器输出功率与负载功率关系的第一小信号模型，包括：
3.根据权利要求2所述的微电网功率振荡抑制方法，其特征在于，所述第二小信号模型为：
4.根据权利要求3所述的微电网功率振荡抑制方法，其特征在于，所述根据所述第一小信号模型构建多个虚拟同步机并联输出时的第一功率传递函数，并根据所述第一功率传递函数确定多个目标参数，包括：
5.根据权利要求4所述的微电网功率振荡抑制方法，其特征在于，所述所述第一功率传递函数为：
6.根据权利要求1-5任一项所述的微电网功率振荡抑制方法，其特征在于，所述通过在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：祗会强，常潇，王金浩，宋述勇，李瑞，毛瑞，樊瑞，张敏，李慧蓬，赵军，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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