本發(fā)明涉及并網(wǎng)預(yù)同步控制，特別是涉及一種基于虛擬功率的并網(wǎng)預(yù)同步控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的并網(wǎng)預(yù)同步控制均基于鎖相環(huán)實現(xiàn)，容易受到系統(tǒng)電壓擾動、鎖相延遲和控制精度的影響。例如，系統(tǒng)電壓擾動：當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生擾動時，如電壓跌落或瞬時電壓變化，鎖相環(huán)可能無法快速響應(yīng)這些變化，導(dǎo)致預(yù)同步控制的準(zhǔn)確性下降。鎖相延遲：鎖相環(huán)在鎖定電網(wǎng)相位時可能會有一定的延遲，這種延遲在某些情況下可能導(dǎo)致并網(wǎng)操作不夠及時或精確?？刂凭龋烘i相環(huán)的控制精度受到其參數(shù)設(shè)置和系統(tǒng)動態(tài)性能的限制。在一些復(fù)雜的電網(wǎng)條件下，可能難以達(dá)到理想的控制精度。對電網(wǎng)條件的依賴性：鎖相環(huán)的性能在一定程度上依賴于電網(wǎng)的穩(wěn)定性和質(zhì)量。在電網(wǎng)條件不佳的情況下，鎖相環(huán)可能無法正常工作。參數(shù)調(diào)整和適應(yīng)性：在不同的電網(wǎng)環(huán)境下，鎖相環(huán)的參數(shù)可能需要調(diào)整以適應(yīng)不同的電網(wǎng)頻率和電壓條件，這可能需要復(fù)雜的調(diào)整過程。

2、為了克服這些挑戰(zhàn)，亟待一種新的控制方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

2、為此，本發(fā)明提出了一種基于虛擬功率的并網(wǎng)預(yù)同步控制方法，無需鎖相環(huán)，不容易受到系統(tǒng)電壓擾動、鎖相延遲和控制精度的影響，使得控制過程更加穩(wěn)定。

3、本發(fā)明的另一個目的在于提出一種基于虛擬功率的并網(wǎng)預(yù)同步控制系統(tǒng)。

4、本發(fā)明的第三個目的在于提出一種計算機(jī)設(shè)備。

5、本發(fā)明的第四個目的在于提出一種非臨時性計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

6、為達(dá)上述目的，本發(fā)明一方面提出一種基于虛擬功率的并網(wǎng)預(yù)同步控制方法，包括：

7、在vsg變換器的輸出電壓與網(wǎng)側(cè)電壓之間構(gòu)建虛擬阻抗；

8、構(gòu)建流過所述虛擬阻抗的虛擬有功功率和虛擬無功功率的功率計算公式；

9、基于所述功率計算公式進(jìn)行基于虛擬功率的預(yù)同步控制，以基于在有功閉環(huán)下獲取的角頻率和無功閉環(huán)控制下的電壓幅值，疊加補(bǔ)償角頻率和補(bǔ)償電壓幅值得到實際的角頻率參考值和電壓參考值。

10、本發(fā)明實施例的基于虛擬功率的并網(wǎng)預(yù)同步控制方法還可以具有以下附加技術(shù)特征：

11、在本發(fā)明的一個實施例中，在輸出電壓u0與網(wǎng)側(cè)電壓ug之間構(gòu)建虛擬阻抗zv＝rv+jxv，其中，rv為虛擬阻抗的電阻分量，xv為虛擬阻抗的感抗分量，j為虛數(shù)單位。

12、在本發(fā)明的一個實施例中，構(gòu)建流過虛擬阻抗的虛擬有功功率和虛擬無功功率的功率計算公式：

13、

14、其中，pv為虛擬有功功率，qv為虛擬無功功率，d0為變換器輸出電壓相位，dg為電網(wǎng)電壓相位。

15、在本發(fā)明的一個實施例中，通過在有功閉環(huán)下得到角頻率ω，在無功閉環(huán)控制得到電壓幅值u的基礎(chǔ)上，疊加補(bǔ)償角頻率δωpre和補(bǔ)償電壓幅值δupre，得到實際的角頻率參考值ωpre和電壓參考值upre：

16、

17、其中，補(bǔ)償角頻率由控制虛擬有功功率為0計算得到，補(bǔ)償電壓幅值由控制虛擬無功功率為0計算得到：

18、

19、其中，kp、ki分別為比例系數(shù)、積分系數(shù)，s為拉普拉斯算子。

20、為達(dá)上述目的，本發(fā)明另一方面提出一種基于虛擬功率的并網(wǎng)預(yù)同步控制系統(tǒng)，包括：

21、虛擬阻抗構(gòu)建模塊，用于在vsg變換器的輸出電壓與網(wǎng)側(cè)電壓之間構(gòu)建虛擬阻抗；

22、功率計算確定模塊，用于構(gòu)建流過所述虛擬阻抗的虛擬有功功率和虛擬無功功率的功率計算公式；

23、預(yù)同步控制模塊，用于基于所述功率計算公式進(jìn)行基于虛擬功率的預(yù)同步控制，以基于在有功閉環(huán)下獲取的角頻率和無功閉環(huán)控制下的電壓幅值，疊加補(bǔ)償角頻率和補(bǔ)償電壓幅值得到實際的角頻率參考值和電壓參考值。

24、本發(fā)明實施例的基于虛擬功率的并網(wǎng)預(yù)同步控制方法和系統(tǒng)，無需鎖相環(huán)，可以實現(xiàn)變換器離網(wǎng)到并網(wǎng)狀態(tài)的平滑切換，避免了鎖相環(huán)對控制系統(tǒng)帶來的影響。

25、為達(dá)上述目的，本申請第三方面實施例提出了一種計算機(jī)設(shè)備，包括：處理器和存儲器；其中，所述處理器通過讀取所述存儲器中存儲的可執(zhí)行程序代碼來運行與所述可執(zhí)行程序代碼對應(yīng)的程序，以用于實現(xiàn)如第一方面實施例所述的方法。

26、為達(dá)上述目的，本申請第四方面實施例提出了一種非臨時性計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如第一方面實施例所述的ui自動化測試方法。

27、本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種基于虛擬功率的并網(wǎng)預(yù)同步控制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在輸出電壓u0與網(wǎng)側(cè)電壓ug之間構(gòu)建虛擬阻抗zv＝rv+jxv，其中，rv為虛擬阻抗的電阻分量，xv為虛擬阻抗的感抗分量，j為虛數(shù)單位。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，構(gòu)建流過虛擬阻抗的虛擬有功功率和虛擬無功功率的功率計算公式：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，通過在有功閉環(huán)下得到角頻率ω，在無功閉環(huán)控制得到電壓幅值u的基礎(chǔ)上，疊加補(bǔ)償角頻率δωpre和補(bǔ)償電壓幅值δupre，得到實際的角頻率參考值ωpre和電壓參考值upre：

5.一種基于虛擬功率的并網(wǎng)預(yù)同步控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，在輸出電壓u0與網(wǎng)側(cè)電壓ug之間構(gòu)建虛擬阻抗zv＝rv+jxv，其中，rv為虛擬阻抗的電阻分量，xv為虛擬阻抗的感抗分量，j為虛數(shù)單位。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，構(gòu)建流過虛擬阻抗的虛擬有功功率和虛擬無功功率的功率計算公式：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)同步控制模塊，還用于通過在有功閉環(huán)下得到角頻率ω，在無功閉環(huán)控制得到電壓幅值u的基礎(chǔ)上，疊加補(bǔ)償角頻率δωpre和補(bǔ)償電壓幅值δupre，得到實際的角頻率參考值ωpre和電壓參考值upre：

9.一種計算機(jī)設(shè)備，其特征在于，包括處理器和存儲器；

10.一種非臨時性計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-4任一一項所述的基于虛擬功率的并網(wǎng)預(yù)同步控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于虛擬功率的并網(wǎng)預(yù)同步控制方法及系統(tǒng)，本發(fā)明的方法包括在VSG變換器的輸出電壓與網(wǎng)側(cè)電壓之間構(gòu)建虛擬阻抗；構(gòu)建流過虛擬阻抗的虛擬有功功率和虛擬無功功率的功率計算公式；基于功率計算公式進(jìn)行基于虛擬功率的預(yù)同步控制，以基于在有功閉環(huán)下獲取的角頻率和無功閉環(huán)控制下的電壓幅值，疊加補(bǔ)償角頻率和補(bǔ)償電壓幅值得到實際的角頻率參考值和電壓參考值。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)變換器離網(wǎng)到并網(wǎng)狀態(tài)的平滑切換，避免鎖相環(huán)對控制系統(tǒng)帶來的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：林學(xué)根,沈豫,曾振松,陳茂新,宣菊琴,陳石川,闕定飛,葉煒,薛靜瑋,林文彬,林毅,林瑞宗,魏鑫,葉榮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國網(wǎng)福建省電力有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6