本發(fā)明涉及電力工程，具體涉及一種電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制方法、一種電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制系統(tǒng)、一種計算機設(shè)備、一種計算機可讀存儲介質(zhì)及一種計算機程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)，并不必然構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

2、電壓源變換器vsc在可再生能源、分布式發(fā)電、柔性直流等系統(tǒng)中被廣泛用作電網(wǎng)接口，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。在高比例電力電子設(shè)備接入電網(wǎng)后，導(dǎo)致系統(tǒng)動態(tài)發(fā)生深刻變化，可能會引發(fā)嚴重的數(shù)hz乃至數(shù)千hz的振蕩問題。

3、在眾多分析方法中，阻抗建模的方法在應(yīng)對新興振蕩問題時，具有明顯優(yōu)勢，而被廣泛應(yīng)用于含電力電子變流器的電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析中，目前電壓源變換器(vsc，voltage-source-converte)控制多采用實施于兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系中直流電壓控制-電流控制雙閉環(huán)串聯(lián)，但由于直流電壓、鎖相環(huán)pll的存在而導(dǎo)致dq軸控制路徑不對稱，因而在穩(wěn)定性分析中，電壓源變換器vsc阻抗模型需建模為2*2矩陣形式，進而采用廣義奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)進行分析。但是，在采用廣義奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)進行分析時，其穩(wěn)定裕度缺乏實際物理意義，難以對電壓源變換器vsc阻抗重塑提供理論參考。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制方法及系統(tǒng)，通過重構(gòu)電流反饋控制路徑，構(gòu)建電壓源變換器vsc對稱控制系統(tǒng)，從而消除頻率耦合現(xiàn)象，進一步為增強電壓源變換器vsc對稱控制系統(tǒng)機-網(wǎng)穩(wěn)定性，在電壓前饋環(huán)節(jié)引入超前滯后環(huán)節(jié)，提升并網(wǎng)穩(wěn)定性，實現(xiàn)對電壓源新能源發(fā)電寬頻振蕩的有效抑制。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制方法。

4、一種電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制方法，包括以下過程：

5、鎖相環(huán)pll與電網(wǎng)電壓矢量保持同步；

6、結(jié)合鎖相環(huán)pll獲取的電網(wǎng)電壓相位角θ，得到兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系中電壓源變換器并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)端口的電壓d軸分量和電壓q軸分量，計算電流調(diào)節(jié)器的d軸輸出電壓和q軸輸出電壓；

7、根據(jù)所述電網(wǎng)電壓相位角θ、所述電壓d軸分量、所述電壓q軸分量、所述d軸輸出電壓和所述q軸輸出電壓，得到電壓源變換器的三相電壓調(diào)制波。

8、作為本發(fā)明第一方面進一步的限定，電壓源變換器的三相電壓調(diào)制波vma、vmb和vmc，包括：

9、

10、其中，vdout和vqout分別為電壓源變換器的d軸交流調(diào)制電壓和q軸交流調(diào)制電壓；

11、

12、其中，ugd和ugd分別為兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系中電壓源變換器并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)端口的電壓d軸分量和電壓q軸分量，vd和vq分別為電流調(diào)節(jié)器的d軸輸出電壓和q軸輸出電壓，τ為超前滯后補償器的滯后特性參數(shù)，α為超前滯后補償器的超前特性參數(shù)。

13、作為本發(fā)明第一方面進一步的限定，

14、其中，uα和uβ分別為在兩相靜止αβ坐標系下電網(wǎng)電壓α軸和β軸分量。

15、作為本發(fā)明第一方面進一步的限定，或

16、其中，kpc為電流環(huán)比例系數(shù)，kic為電流環(huán)積分系數(shù)，為d軸坐標系的變流器輸出電流的參考值，為q軸坐標系的變流器輸出電流的參考值，ifd和ifq分別為電流控制的d軸和q軸反饋電流。

17、作為本發(fā)明第一方面進一步的限定，

18、其中，引入電壓、電流解耦補償?shù)膫鬟f函數(shù)gsh1和gsh2，分別作為采用比例或比例積分調(diào)節(jié)器的交流輸出電流控制環(huán)節(jié)的反饋量，構(gòu)建對稱控制系統(tǒng)，對稱控制系統(tǒng)控制傳遞函數(shù)矩陣即為對稱方陣，gsh1和gsh2分別為電壓和電流解耦補償傳遞函數(shù)，id0和iq0為變流器輸出電流在d軸坐標系的平均值和變流器輸出電流在q軸坐標系的平均值，ud0為電網(wǎng)電壓d軸分量的平均值，idc為直流電流值，udc為直流電壓值，cdc為直流側(cè)電容。

19、作為本發(fā)明第一方面進一步的限定，

20、其中，iα、iβ分別為在兩相靜止αβ坐標系下輸出電流α軸和β軸分量。

21、第二方面，本發(fā)明提供了一種電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制系統(tǒng)。

22、一種電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制系統(tǒng)，包括：

23、同步控制單元，被配置為：鎖相環(huán)pll與電網(wǎng)電壓矢量保持同步；

24、分量計算單元，被配置為：結(jié)合鎖相環(huán)pll獲取的電網(wǎng)電壓相位角θ，得到兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系中電壓源變換器并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)端口的電壓d軸分量和電壓q軸分量，計算電流調(diào)節(jié)器的d軸輸出電壓和q軸輸出電壓；

25、振蕩抑制單元，被配置為：根據(jù)所述電網(wǎng)電壓相位角θ、所述電壓d軸分量、所述電壓q軸分量、所述d軸輸出電壓和所述q軸輸出電壓，得到電壓源變換器的三相電壓調(diào)制波。

26、第三方面，本發(fā)明提供了一種計算機設(shè)備，包括：處理器和計算機可讀存儲介質(zhì)；

27、處理器，適于執(zhí)行計算機程序；

28、計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)中存儲有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制方法。

29、第四方面，本發(fā)明提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序適于被處理器加載并執(zhí)行如本發(fā)明第一方面所述的電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制方法。

30、第五方面，本發(fā)明提供了一種計算機程序產(chǎn)品，所述計算機程序產(chǎn)品包括計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制方法。

31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

32、本發(fā)明創(chuàng)新性的提出了一種電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制策略，通過重構(gòu)電流反饋控制路徑，構(gòu)建電壓源變換器vsc對稱控制系統(tǒng)，從而消除頻率耦合現(xiàn)象，進一步為增強電壓源變換器vsc對稱控制系統(tǒng)機-網(wǎng)穩(wěn)定性，在電壓前饋環(huán)節(jié)引入超前滯后環(huán)節(jié)，提升并網(wǎng)穩(wěn)定性，實現(xiàn)對電壓源新能源發(fā)電寬頻振蕩的有效抑制。

33、本發(fā)明附加方面的優(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：

1.一種電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制方法，其特征在于，包括以下過程：

2.如權(quán)利要求1所述的電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制方法，其特征在于，

3.如權(quán)利要求2所述的電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制方法，其特征在于，

4.如權(quán)利要求2所述的電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制方法，其特征在于，

5.如權(quán)利要求4所述的電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制方法，其特征在于，

6.如權(quán)利要求5所述的電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制方法，其特征在于，

7.一種電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.一種計算機設(shè)備，其特征在于，包括：處理器和計算機可讀存儲介質(zhì)；

9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序適于被處理器加載并執(zhí)行如權(quán)利要求1-6任一項所述的電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制方法。

10.一種計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，所述計算機程序產(chǎn)品包括計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)如權(quán)利要求1-6任一項所述電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于電力工程技術(shù)領(lǐng)域。提供了一種電壓源型新能源發(fā)電寬頻振蕩抑制方法及系統(tǒng)，鎖相環(huán)PLL與電網(wǎng)電壓矢量保持同步；結(jié)合鎖相環(huán)PLL獲取的電網(wǎng)電壓相位角θ，得到兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系中電壓源變換器并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)端口的電壓d軸分量和電壓q軸分量，計算電流調(diào)節(jié)器的d軸輸出電壓和q軸輸出電壓；根據(jù)所述電網(wǎng)電壓相位角θ、所述電壓d軸分量、所述電壓q軸分量、所述d軸輸出電壓和所述q軸輸出電壓，得到電壓源變換器的三相電壓調(diào)制波；本發(fā)明提升了并網(wǎng)穩(wěn)定性，實現(xiàn)了對電壓源新能源發(fā)電寬頻振蕩的有效抑制。

技術(shù)研發(fā)人員：龍淼,王樂天,李穎瑾,李秉政,劉振,王宣霖,張黎,鐘佳霖,周杰,張欣儀,張方圓,靖子洋
受保護的技術(shù)使用者：山東電力工程咨詢院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6