【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源发电，特别是一种电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法及系统。
技术介绍
1、在岛礁与偏远地区，化石能源、生物质能、水能、光能、风能以及地热能等多种能源通过微电网技术构成的一种综合能源系统来满足岛礁与偏远地区用户电能需求，多种新能源均是通过逆变器接入到微电网中。由于新能源出力的间歇性与随机性强，对微电网的电压稳定性影响大，大部分的新能源通过电压型控制逆变器接入。
2、电压型控制逆变器一般分为虚拟同步控制和下垂控制，两者特性非常相似，其控制分为两部分，分别是有功功率控制环路和无功功率控制环路。在微电网发生扰动时，无功功率控制环路对逆变器的输出电压的稳定性影响较大，严重时会发生电压同步失稳。当前，对于电压型控制逆变器的暂态电压稳定性提升已开展了大量的研究，如华中科技大学文劲宇团队提出了一种虚拟同步机(virtual synchronous generator，vsg)暂态稳定性的两级式控制方法，该方法通过使用行波检测方法诊断故障信息，并考虑故障限流与电压支撑能力的影响，实现了vsg暂态稳定性的提升；奥尔堡大学frede blaabjerg团队从vsg动态阻尼调整、频率前馈控制、有功无功功率耦合控制等多方面着手，提出了多种改进的vsg控制结构，有效提升了逆变器的暂态稳定性。
3、尽管当前多种先进的控制实现了变换器暂态电压稳定性提升的目标，但其控制结构都较为复杂，对于整个微电网系统来说，难以与系统稳定性控制策略实现较好的交互。因此，本文提出了一种电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法。p>
技术实现思路
1、鉴于现有技术中控制结构复杂，难以与整个微电网系统稳定性控制策略实现较好的交互存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术所要解决的问题在于如何提升电压型控制逆变器的暂态电压稳定性和降低微电网系统的控制精度。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
4、第一方面，本专利技术实施例提供了一种电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法，其包括，通过采样电压和电流，获取电容电压和电感电流，并计算输出有功功率以确定平衡点处的电容电压，调整储能装置的输出功率；检测电网侧电容电压，调整光伏逆变器参考有功功率，同时生成虚拟同步机的虚拟机械功率；基于逆变器的暂态特性，根据采样的电容电压动态调整“无功－电压”下垂系数，以提高电压控制型逆变器的暂态稳定性。
5、作为本专利技术所述电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法的一种优选方案，其中：所述检测电网测电容电压的相关计算公式如下：逆变器pwm调制角相位的具体公式如下：
6、
7、其中，δ为逆变器pwm调制角的相位，ωout为vsg无功控制回路输出角频率。
8、虚拟同步机dq坐标系下电容电压的具体公式如下：
9、
10、其中，ud为dq坐标系下的d轴电容电压，uq为dq坐标系下的q轴电容电压，u0为零序电容电压，ua为a相电容电压，ub为b相电容电压，uc为c相电容电压，δ为逆变器pwm调制角的相位。
11、电容电压幅值的具体公式如下：
12、
13、其中，ucapabc为电容的电压幅值，ud是为dq坐标系下的d轴电容电压，uq是dq坐标系下的q轴电容电压。
14、作为本专利技术所述电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法的一种优选方案，其中：所述获取电容电压和电感电流的相关计算公式如下：虚拟同步机dq坐标系下滤波电感电流的具体公式如下：
15、
16、其中，id为dq坐标系下的d轴滤波电感电流，iq为dq坐标系下的q轴滤波电感电流，i0为零序滤波电感电流，ia为a相滤波电感电流，ib为b相滤波电感电流，ic为c相滤波电感电流，δ为逆变器pwm调制角的相位。
17、滤波电感电流幅值的具体公式如下：
18、
19、其中，ifabc为滤波电感的电流幅值，id为dq坐标系下的d轴滤波电感电流，iq是dq坐标系下的q轴滤波电感电流。
20、作为本专利技术所述电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法的一种优选方案，其中：所述并计算输出有功功率以确定平衡点处的电容电压的具体公式如下：
21、pout＝3ucapabcifabc
22、其中，pout为vsg输出瞬时有功功率，ucapabc为电容的电压幅值并记录此时的电容电压ucapabc为ut，ifabc为滤波电感的电流幅值。
23、作为本专利技术所述电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法的一种优选方案，其中：所述根据采样的电容电压动态调整“无功－电压”下垂系数的相关计算公式如下：
24、pset-pout-(dp+kp)(ωout-ω0)＝mvsgsωout
25、
26、qref＝qset-dq(ucapabc-uref)
27、其中，pset为vsg的参考有功功率，pout为vsg输出瞬时有功功率，mvsg为vsg摇摆方程的转动惯量，s为拉普拉斯算子，ωout为vsg无功控制回路输出角频率，dp为vsg摇摆方程的阻尼系数，kp为调速器的比例系数，ω0为有功控制回路额定输出角频率，e0为无功控制回路参考内电势幅值，erpc为vsg有功控制回路输出内电势，uref为逆变器电容电压幅值参考值，dq为逆变器“无功－电压”下垂系数，qref为逆变器无功功率跟踪部分的参考无功功率，qout为逆变器滤波后的输出无功功率，qset为vsg的参考无功功率，kvp为pi控制环节的比例系数，kvi为pi控制环节的积分系数，ucapabc为电容的电压幅值。
28、作为本专利技术所述电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法的一种优选方案，其中：若在平衡点处ut＜uref，且暂态期间ucapabc＜uref，则dq值较高的逆变器提供更多的无功功率，使更加稳定，降低微电网系统的控制难度；若在平衡点处ut＞uref，且暂态期间ucapabc＞uref，则dq值较高的逆变器更少的无功功率，将平衡较差稳定，使电压型控制逆变器的暂态电压稳定性提升。
29、作为本专利技术所述电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法的一种优选方案，其中：所述逆变器“无功－电压”下垂系数的具体公式如下：
30、
31、其中，dq为逆变器“无功－电压”下垂系数，uref为逆变器电容电压幅值参考值，dq0为“无功－电压”下垂系数的初始值，ucapabc为电容的电压幅值。
32、第二方面，本专利技术实施例提供了一种电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制系统，其包括：采样模块，用于采集电容电压和电感电流的数据；计算模块，根据采样数据进行计算，得出电容电压和电感电流的值；生成模块，用于生成虚拟同步机的虚拟机械功率；调整模块，根据采样的电容电压动态调整逆变器的无功-电压下垂系数，以提高逆变器的暂态稳定性。
33、第三方面本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法，其特征在于：所述检测电网测电容电压的相关计算公式如下：
3.如权利要求1所述的电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法，其特征在于：所述获取电容电压和电感电流的相关计算公式如下：
4.如权利要求1所述的电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法，其特征在于：所述并计算输出有功功率以确定平衡点处的电容电压的具体公式如下：
5.如权利要求1所述的电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法，其特征在于：所述根据采样的电容电压动态调整“无功－电压”下垂系数的相关计算公式如下：
6.如权利要求5所述的电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法，其特征在于：
7.如权利要求5所述的电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法，其特征在于：所述逆变器“无功－电压”下垂系数的具体公式如下：
8.一种电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制系统，基于权利要求1～7任一所述的电压型控制逆变器暂态电压
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7任一所述的电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述的电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法，其特征在于：所述检测电网测电容电压的相关计算公式如下：
3.如权利要求1所述的电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法，其特征在于：所述获取电容电压和电感电流的相关计算公式如下：
4.如权利要求1所述的电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法，其特征在于：所述并计算输出有功功率以确定平衡点处的电容电压的具体公式如下：
5.如权利要求1所述的电压型控制逆变器暂态电压稳定提升控制方法，其特征在于：所述根据采样的电容电压动态调整“无功－电压”下垂系数的相关计算公式如下：
6.如权利要求5所述的电压型控制逆变器暂态...
【专利技术属性】
技术研发人员：周柯，卓浩泽，金庆忍，罗安，荣飞，彭也伦，莫枝阅，吴丽芳，俞小勇，帅智康，陈燕东，伍文华，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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