【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子逆变器控制，具体涉及一种基于自适应虚拟阻抗的多并联构网型变流器无功分配方法、系统、设备和介质。
技术介绍
1、新能源和电力电子设备渗透率的不断增加使得电力系统面临惯性降低的风险，电网的安全可靠运行受到威胁。目前变流器多采用跟网型控制，依赖锁相环与电网同步，在弱电网中难以稳定运行。构网型变流器(grid-forming converter,gfc)采用功率同步策略且具有电压源特性，可在接入弱电网及孤岛运行模式下提供电压和频率支撑，具有广阔的应用前景。
2、下垂控制是应用最多的构网型控制策略之一。理想情况下，基于下垂控制的并联变流器可根据各自的容量实现负载功率的均匀分配，且无需依赖通信。然而，由于线路阻抗的差异和负荷波动，实际无功分配精度较低。这可能导致某些变流器过载，同时产生环流，引起稳定性问题。
3、常用改善孤岛微电网无功分配精度的方法有：改进下垂控制法，如自适应下垂系数，调整额定电压等；分级控制法；虚拟阻抗法等。现有无功分配策略主要存在以下问题：无法平衡功率分配精度与输出电压跌落的矛盾；功率分配效果依赖额外的通信设备，需获知具体的线路阻抗或采用较为复杂的在线阻抗测量方法，这在实际中不便运用。因此，研究孤岛微电网的负荷的合理分配问题，对于提高其运行能力具有重要意义。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种多并联构网型变流器无功分配方法、系统、设备和介质，通过自适应虚拟阻抗设计，可在实际线路阻抗未知且分布式单元之间无互
2、为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种多并联构网型变流器无功分配方法，包括以下步骤：
4、建立多并联构网型变流器的控制方程；
5、基于建立的多并联构网型变流器控制方程，确定多并联构网型变流器无功分配机理及均分条件；
6、基于确定的多并联构网型变流器无功分配机理及均分条件，构建基于自适应虚拟阻抗的多并联构网型变流器控制模型，对多并联构网型变流器无功功率进行分配。
7、进一步，所述多并联构网型变流器的控制方程为：
8、
9、
10、式中，ui为第i个构网型变流器实际输出电压的幅值，vpcc为公共母线电压的幅值，ri和xi分别为第i个构网型变流器出口线路的电阻和电感，θi为第i个构网型变流器实际输出电压ui与公共母线电压vpcc之间的相角差，pi和qi分别为第i个构网型变流器流向公共母线的有功功率和无功功率。
11、进一步，所述基于建立的多并联构网型变流器控制方程，确定多并联构网型变流器无功分配机理及均分条件，包括：
12、对基于下垂原理的构网型变流器控制策略进行分析，确定多并联构网型变流器的无功分配机理；
13、基于多并联构网型变流器的无功分配机理的分析结果，确定多并联构网型变流器无功功率均分条件。
14、进一步，所述多并联构网型变流器无功功率均分条件为：
15、
16、式中，qi*是第i个构网型变流器按额定值比例分配的应承担的无功功率，xi为第i个构网型变流器出口线路的电感；kqi为第i个构网型变流器的无功下垂系数。
17、进一步，所述基于确定的多并联构网型变流器无功分配机理及均分条件，构建基于自适应虚拟阻抗的多并联构网型变流器控制模型，对多并联构网型变流器无功功率进行分配，包括：
18、基于多并联构网型变流器的控制方程对多并联构网型换流器进行下垂控制，计算得到第i个构网型变流器的角频率ωt和额定输出电压uref；
19、基于确定的多并联构网型变流器无功功率分配条件，计算得到得到采用自适应虚拟阻抗控制策略时dq坐标系下的电压参考值uvd和uvq；
20、基于采用自适应虚拟阻抗控制策略时dq坐标系下的电压参考值uvd和uvq，对多并联构网型变流器进行电压电流双环控制，实现多并联构网型变流器无功功率的精确分配。
21、进一步，所述基于多并联构网型变流器的控制方程对多并联构网型换流器进行下垂控制，计算得到第i个构网型变流器的角频率ωt和额定输出电压uref，包括：
22、基于多并联构网型变流器的控制方程，计算得到第i个构网型变流器的有功功率pi和无功功率qi；
23、根据第i个构网型变流器的有功功率pi和无功功率qi，计算得到第i个构网型变流器的角频率ωt和额定输出电压uref。
24、进一步，所述基于确定的多并联构网型变流器无功功率分配条件，计算得到第i个构网型变流器的虚拟电感lvi，包括：
25、根据第i个构网型变流器的有功功率pi、无功功率qi、按额定值比例分配的应承担的无功功率qi*以及线路电压的有效值uorms，计算得到第i个构网型变流器虚拟电感lvi；
26、对第i个构网型变流器的角频率ωt和额定输出电压uref进行abc/dq变换，得到采用下垂控制策略时dq坐标系下的电压参考值；
27、基于计算得到的虚拟电感lv对下垂控制策略下的电压参考值uvd和uvq进行自适应调整，得到采用自适应虚拟阻抗控制策略时dq坐标系下的电压参考值uvd和uvq。
28、第二方面，本专利技术提供一种多并联构网型变流器无功分配系统，包括：
29、控制方程建立模块，用于建立多并联构网型变流器的控制方程；
30、均分条件确定模块，用于基于建立的多并联构网型变流器控制方程，确定多并联构网型变流器无功分配机理及均分条件；
31、控制模块，用于基于确定的多并联构网型变流器无功分配机理及均分条件，构建基于自适应虚拟阻抗的多并联构网型变流器控制模型，对多并联构网型变流器无功功率进行分配。
32、第三方面，本专利技术提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行所述方法中的任一方法。
33、第四方面，本专利技术提供一种计算设备，包括：一个或多个处理器及存储器，所述存储器中存储有一个或多个程序，并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行所述方法中的任一方法的指令。
34、本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
35、(1)本专利技术通过建立多并联构网型变流器的控制方程，对多并联构网型变流器无功分配机理及均分条件进行研究和分析，并利用多并联构网型变流器控制模型对多并联构网型变流器无功功率进行分配；通过将各变流器的无功分配误差和输出电压相结合设计自适应虚拟阻抗，可显著提高构网变流器的无功分配精度，同时抑制变流器间的环流；
36、(2)本专利技术适用于不同场景下的无功分配，且无需获知精确的线路阻抗或进行各变流器之间的互联通信。
37、因此，本专利技术可以广泛应用于电力电子逆变本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多并联构网型变流器无功分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种多并联构网型变流器无功分配方法，其特征在于：所述多并联构网型变流器的控制方程为：
3.如权利要求1所述的一种多并联构网型变流器无功分配方法，其特征在于：所述基于建立的多并联构网型变流器控制方程，确定多并联构网型变流器无功分配机理及均分条件，包括：
4.如权利要求3所述的一种多并联构网型变流器无功分配方法，其特征在于：所述多并联构网型变流器无功功率均分条件为：
5.如权利要求1所述的一种多并联构网型变流器无功分配方法，其特征在于：所述基于确定的多并联构网型变流器无功分配机理及均分条件，构建基于自适应虚拟阻抗的多并联构网型变流器控制模型，并基于多并联构网型变流器控制模型对多并联构网型变流器无功功率进行分配，包括：
6.如权利要求5所述的一种多并联构网型变流器无功分配方法，其特征在于：所述基于多并联构网型变流器的控制方程对多并联构网型换流器进行下垂控制，计算得到第i个构网型变流器的角频率ωt和额定输出电压uref，包括：
8.一种多并联构网型变流器无功分配系统，其特征在于包括：
9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法。
10.一种计算设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器及存储器，所述存储器中存储有一个或多个程序，并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法的指令。
...【技术特征摘要】
1.一种多并联构网型变流器无功分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种多并联构网型变流器无功分配方法，其特征在于：所述多并联构网型变流器的控制方程为：
3.如权利要求1所述的一种多并联构网型变流器无功分配方法，其特征在于：所述基于建立的多并联构网型变流器控制方程，确定多并联构网型变流器无功分配机理及均分条件，包括：
4.如权利要求3所述的一种多并联构网型变流器无功分配方法，其特征在于：所述多并联构网型变流器无功功率均分条件为：
5.如权利要求1所述的一种多并联构网型变流器无功分配方法，其特征在于：所述基于确定的多并联构网型变流器无功分配机理及均分条件，构建基于自适应虚拟阻抗的多并联构网型变流器控制模型，并基于多并联构网型变流器控制模型对多并联构网型变流器无功功率进行分配，包括：
6.如权利要求5所述的一种多并联构网型变流器无功分...
【专利技术属性】
技术研发人员：李明，钟启迪，马玉龙，付颖，杨鹏程，刘飞，刘沁怡，王哲，卢亚军，孙金平，史磊，柴斌，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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