【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源发电，尤其是涉及一种虚拟同步机的控制方法及功率变换系统中的故障处理方法。
技术介绍
1、可再生能源发电(如风力发电和光伏发电)在电力系统中的比重不断增加，这为实现清洁能源和低碳发展目标提供了重要的支持。然而，由于可再生能源发电具有间歇性和不确定性的特点，当大量可再生能源机组并网时，会对电网的运行稳定性和安全性产生挑战。
2、其中一个关键问题是电网电压跌落导致可再生能源机组的逆变器产生功角失稳、过电流与振荡现象。其中，功角失稳和过电流问题可能导致设备损坏、系统停机和电能质量问题。振荡现象可能引发电网的不稳定，甚至演变为电力系统的崩塌，对供电可靠性和正常用电造成严重影响。
3、现有技术中通常使用不同方式分别解决功角失稳、过电流与振荡的现象，例如通过改进逆变器的电压响应速度，使其能够更快地感知并响应电网电压的变化，从而减少功角失稳和振荡问题的发生，或者使用滤波器和补偿装置可以有效地减少逆变器输出的谐波和干扰，降低过电流问题的发生，然而，这些技术都没办法同时抑制功角失稳、过电流与振荡的现象。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种虚拟同步机的控制方法及功率变换系统中的故障处理方法，以解决电网电压跌落时现有技术无法同时抑制功角失稳、过电流与振荡现象的技术问题。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种虚拟同步机的控制方法，该方法包括：对虚拟同步机并网点电气量进行检测，并根据检测结果判断与虚拟同步机相连的电网是否发生故障
3、第二方面，本专利技术实施例提供了一种功率变换系统中的故障处理方法，该功率变换系统包括至少一个跟网型变流器及至少一个构网型变流器；功率变换系统通过并网点与电网连接；该方法包括：监测功率变换系统与电网的并网点的电学参数；电学参数包括电压值和\或电流值；响应于并网点的电学参数指示功率变换系统与电网的连接处发生故障，确定目标控制参数，基于目标控制参数控制跟网型变流器运行，以使跟网型变流器产生无功功率；目标控制参数满足预设的约束条件；以及，通过构网型变流器对应的虚拟同步机控制构网型变流器运行；虚拟同步机通过上述虚拟同步机的控制方法进行控制。
4、第三方面，本专利技术实施例提供了一种虚拟同步机的控制装置，该装置包括：检测模块，用于对虚拟同步机并网点电气量进行检测，并根据检测结果判断与虚拟同步机相连的电网是否发生故障；方程调整模块，用于若电网发生故障，则获取虚拟同步机的工作参数，并根据工作参数对虚拟同步机的控制方程的参数和/或控制方程的形式进行调整；控制模块，用于根据调整后的控制方程控制虚拟同步机工作。
5、第四方面，本专利技术实施例提供了一种功率变换系统中的故障处理装置，该功率变换系统包括至少一个跟网型变流器及至少一个构网型变流器；功率变换系统通过并网点与电网连接；该装置包括：监测模块，用于监测功率变换系统与电网的并网点的电学参数；电学参数包括电压值和\或电流值；第一控制模块，用于响应于并网点的电学参数指示功率变换系统与电网的连接处发生故障，确定目标控制参数，基于目标控制参数控制跟网型变流器运行，以使跟网型变流器产生无功功率；目标控制参数满足预设的约束条件；第二控制模块，用于通过构网型变流器对应的虚拟同步机控制构网型变流器运行；虚拟同步机通过上述虚拟同步机的控制方法进行控制。
6、第五方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，电子设备包括：存储器和至少一个处理器，存储器中存储有指令；至少一个处理器调用存储器中的指令，以使得电子设备执行如上述虚拟同步机的控制方法或功率变换系统中的故障处理方法。
7、第六方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述虚拟同步机的控制方法或功率变换系统中的故障处理方法。
8、本专利技术实施例带来了以下有益效果：
9、上述虚拟同步机的控制方法及功率变换系统中的故障处理方法，通过过对虚拟同步机并网点电气量进行检测，并根据检测结果判断与虚拟同步机相连的电网是否发生故障；若电网发生故障，则获取虚拟同步机的工作参数，并根据工作参数对虚拟同步机的控制方程的参数和/或控制方程的形式进行调整；根据调整后的控制方程控制虚拟同步机工作。本方法通过获取虚拟同步机的工作参数，并根据这些参数进行控制方程的调整，可以根据实际情况灵活地改变控制方程的参数和形式，进而优化虚拟同步机的控制策略，通过合理的控制参数调整，可以提高逆变器对电网扰动的适应能力，同时减少功角失稳、过电流和振荡现象的发生。
10、此外，通过优化控制方程的参数和形式，可以实现更高效、稳定的逆变器控制。逆变器能够更准确地跟踪电网频率、相位和幅值的变化，及时调整输出以保持与电网的同步，并减少功角失稳、过电流和振荡现象的发生。
11、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
12、为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
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1.一种虚拟同步机的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测结果包括所述虚拟同步机的输出电流和端口电压；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作参数包括所述虚拟同步机的角速度，所述控制方程包括转子运动特性方程；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述工作参数还包括所述虚拟同步机的有功功率输出值；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作参数包括所述虚拟同步机输出的有功功率或无功功率、所述虚拟同步机的输出空载电动势幅值、无功输出实测值和无功输出指令值，所述控制方程还包括内电势特性方程；
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取所述虚拟同步机的工作参数，并根据所述工作参数对所述虚拟同步机的控制方程的参数和/或控制方程的形式进行调整包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据调整后的控制方程控制所述虚拟同步机工作之后，还包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取所述虚拟同步机的工作参
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述根据调整后的控制方程控制所述虚拟同步机工作之后，还包括：
10.一种功率变换系统中的故障处理方法，其特征在于，所述功率变换系统包括至少一个跟网型变流器及至少一个构网型变流器；所述功率变换系统通过并网点与电网连接；所述方法包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述目标控制参数包括d轴电流控制值及q轴电流控制值；所述跟网型变流器具有预设的注入电流阈值；所述约束条件包括所述d轴电流控制值的平方及所述q轴电流控制值的平方之和的根号开方值小于或等于所述注入电流阈值；
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述电学参数包括电压值；
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
15.一种虚拟同步机的控制装置，其特征在于，所述装置包括：
16.一种功率变换系统中的故障处理装置，其特征在于，所述功率变换系统包括至少一个跟网型变流器及至少一个构网型变流器；所述功率变换系统通过并网点与电网连接；所述装置包括：
17.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述电子设备执行如权利要求1-9中任一项所述的虚拟同步机的控制方法或如权利要求10-14任一项所述的功率变换系统中的故障处理方法。
18.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质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如权利要求1-9中任一项所述的虚拟同步机的控制方法或如权利要求10-14任一项所述的功率变换系统中的故障处理方法。
...【技术特征摘要】
1.一种虚拟同步机的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测结果包括所述虚拟同步机的输出电流和端口电压；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作参数包括所述虚拟同步机的角速度，所述控制方程包括转子运动特性方程；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述工作参数还包括所述虚拟同步机的有功功率输出值；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作参数包括所述虚拟同步机输出的有功功率或无功功率、所述虚拟同步机的输出空载电动势幅值、无功输出实测值和无功输出指令值，所述控制方程还包括内电势特性方程；
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取所述虚拟同步机的工作参数，并根据所述工作参数对所述虚拟同步机的控制方程的参数和/或控制方程的形式进行调整包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据调整后的控制方程控制所述虚拟同步机工作之后，还包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取所述虚拟同步机的工作参数，并根据所述工作参数对所述虚拟同步机的控制方程的参数和/或控制方程的形式进行调整之后，还包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述根据调整后的控制方程控制所述虚拟同步机工作之后，还包括：
10.一种功率变换系统中的故障处理方法，其特征在于，所述功率变换系统包括至少一个跟网型变流器及至少一个构网型变流器；所...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄天罡，董宸，夏彦辉，
申请(专利权)人：阳光电源南京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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