【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及虚拟惯性控制，具体涉及一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法、系统及介质。
技术介绍
1、柔性直流因其采用全控型器件，无常规直流的换相失败风险，并且其有功和无功解耦控制，广泛用于新能源的并网送出以及区域电网的异步联网。我国西南电网和云南电网均采用柔性直流输电技术实现与主网的异步联接；然而异步联网后，系统的惯性显著降低，频率调节能力变弱，频率控制难度加大，需要通过控制手段来实现柔性直流互联系统的惯性相互支撑。现有的柔性直流虚拟惯性控制方法需要对频率求导df/dt，会引入频率的高频噪声，若参数设置不合适，可能会导致直流功率和交流频率振荡，因此研究不含频率微分项的柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法具有重要的工程意义。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：传统的柔性直流虚拟惯性控制方法需要对频率求导，会引入频率的高频噪声，在参数设置不合适时，可能会导致直流功率和交流频率振荡；本专利技术目的在于提供一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法、系统及介质，通过送受端频率变化来调节直流输送的功率，实现柔性直流互联区域的惯性相互支撑。该专利技术的虚拟惯性控制方法不引入频率的微分项，因此不会在柔性直流输电控制系统中引入频率的高频噪声，有效避免了传统惯性支撑引入频率微分项后导致直流输电功率和交流频率振荡的风险，提高了系统运行的稳定性。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、本方案提供一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法，包括：
4、在受
5、获取受端电网频率和直流电压，并将受端电网频率与直流电压耦合调制得到定直流电压控制的新参考值；
6、在送端换流站：
7、获取送端电网频率和送端频率估量值，并作差得到送端电网频率差，基于送端电网频率差计算出送端电网虚拟惯性支撑附加功率；
8、解调送端直流电压信号的变化得到感知受端电网频率，并获取受端频率估量值；将感知受端电网频率与受端频率估量值作差得到受端电网频率差，再根据受端电网频率差计算出受端电网虚拟惯性支撑附加功率；
9、加合送端电网虚拟惯性支撑附加功率与受端电网虚拟惯性支撑附加功率，得到实际虚拟惯性支撑附加功率，对实际虚拟惯性支撑附加功率修正得到定功率控制的新参考值。
10、本方案工作原理：柔性直流虚拟惯性控制方法需要对频率求导，会引入频率的高频噪声，若参数设置不合适，可能会导致直流功率和交流频率振荡；本方案在受端换流站定直流电压控制中增加一个频率转直流电压环节的附加控制，在送端换流站定功率控制中增加一个送端电网虚拟惯性控制环节和受端电网虚拟惯性控制环节的附加控制，送端电网虚拟惯性控制环节包含惯性功率计算环节和频率估计环节，受端电网虚拟惯性控制环节包含惯性功率计算环节、频率估计环节和直流电压转受端电网频率环节；本方案通过测量送受端电网的频率来调整直流输送的功率，实现柔性直流互联电网的惯性相互支撑。
11、进一步优化方案为，定直流电压控制的新参考值根据下式获取：
12、
13、其中，vdcref为定直流电压控制的参考值，δvdc2表示受端直流电压差，kdc为受端频率转直流电压系数，f0为交流电网额定频率，f2为受端电网频率，δf2表示受端频率偏差。
14、进一步优化方案为，送端电网虚拟惯性支撑附加功率δp1根据下式计算：
15、
16、其中，ω0为额定角频率，d1为送端阻尼系数，x1为送端虚拟阻抗，fvir1为送端频率估量值；f1为送端电网频率。
17、进一步优化方案为，送端频率估量值fvir1满足下式：
18、
19、其中h1为送端惯性支撑时间常数。
20、进一步优化方案为，送端换流站获得的感知受端电网频率f2′为：
21、
22、其中，δf2′表示送端换流站通过直流电压偏差感知的受端电网频率偏差，f0表示交流电网额定频率，vdc1为送端换流站侧测量的直流电压，表示正常运行时送端换流站的直流电压；kf表示直流电压转受端电网频率系数。
23、进一步优化方案为，受端电网虚拟惯性支撑附加功率δp2根据下式计算：
24、
25、其中，fvir2表示受端频率估量值，ω0为额定角频率，d2为受端阻尼系数，x2为受端虚拟阻抗，fvir2为受端频率估量值。
26、进一步优化方案为，受端频率估量值满足下式：
27、其中，h2为受端惯性支撑时间常数。
28、进一步优化方案为，所述对实际虚拟惯性支撑附加功率修正得到定功率控制的新参考值，包括方法：将实际虚拟惯性支撑附加功率与功率参考值相加得到定功率控制的新参考值。
29、本方案还提供一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制系统，用于实现上述的柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法；所述系统包括：
30、受端输出模块，用于获取受端电网频率和直流电压，并将受端电网频率与直流电压耦合调制得到定直流电压控制的新参考值；
31、送端第一计算模块，用于获取送端电网频率和送端频率估量值，并作差得到送端电网频率差，基于送端电网频率差计算出送端电网虚拟惯性支撑附加功率；
32、送端第二计算模块，用于解调送端直流电压信号的变化得到感知受端电网频率，并获取受端频率估量值；将感知受端电网频率与受端频率估量值作差得到受端电网频率差，再根据受端电网频率差计算出受端电网虚拟惯性支撑附加功率；
33、送端输出模块，用于加合送端电网虚拟惯性支撑附加功率与受端电网虚拟惯性支撑附加功率，得到实际虚拟惯性支撑附加功率，对实际虚拟惯性支撑附加功率修正得到定功率控制的新参考值。
34、本方案还提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行可实现如上述的一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法。
35、当系统正常运行时，送端频率估计值跟踪送端电网频率，受端频率估计值跟踪受端电网频率，此时的送端和受端虚拟惯性支撑附加功率均为零，实际虚拟惯性支撑附加功率也为零，即正常运行时柔性直流互联区域不提供惯性支撑。
36、当送端电网遭受扰动时，送端换流站检测与其所连送端电网的频率，并通过送端电网的虚拟惯性控制环节计算所需的虚拟惯性支撑附加功率，调整直流送出的功率，从而让受端电网为送端电网提供虚拟惯性支撑。
37、当受端电网遭受扰动时，受端换流站的频率转直流电压环节对直流电压进行调制，送端换流站检测到直流电压变化，通过直流电压转受端电网频率环节可以将受端换流站的频率解调出，再通过受端电网的虚拟惯性控制环节计算所需的虚拟惯性支撑附加功率，调整直流送出的功率，从而让送端电网为受端电网提供虚拟惯性支撑。
38、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
39、1.本专利技术提供的一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法、系统及介质；在受端换流站定本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法，其特征在于，定直流电压控制的新参考值根据下式获取：
3.根据权利要求2所述的一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法，其特征在于，送端电网虚拟惯性支撑附加功率ΔP1根据下式计算：
4.根据权利要求3所述的一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法，其特征在于，送端频率估量值fvir1满足下式：
5.根据权利要求1所述的一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法，其特征在于，送端换流站获得的感知受端电网频率f2′为：
6.根据权利要求5所述的一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法，其特征在于，受端电网虚拟惯性支撑附加功率ΔP2根据下式计算：
7.根据权利要求6所述的一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法，其特征在于，受端频率估量值满足下式：
8.根据权利要求6所述的一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法，其特征在于，所述对实际虚拟惯性支撑附加功率修正得到定功率控制的新参考值，包括方法
9.一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制系统，其特征在于，用于实现权利要求1-8任意一项所述的柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法；所述系统包括：
10.一种计算机可读介质，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可实现如权利要求1-8中任意一项所述的一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法，其特征在于，定直流电压控制的新参考值根据下式获取：
3.根据权利要求2所述的一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法，其特征在于，送端电网虚拟惯性支撑附加功率δp1根据下式计算：
4.根据权利要求3所述的一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法，其特征在于，送端频率估量值fvir1满足下式：
5.根据权利要求1所述的一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法，其特征在于，送端换流站获得的感知受端电网频率f2′为：
6.根据权利要求5所述的一种柔性直流互联电网的虚拟惯性控制方法，其特征在于，受端电网虚拟惯性支撑附加功...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾雪洋，李小鹏，陈刚，史华勃，张纯，罗易萍，刘磊，周文越，苏学能，张华杰，姜振超，滕予非，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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