本發(fā)明涉及電網(wǎng)設(shè)備，尤其涉及一種構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、并網(wǎng)逆變器作為可再生能源發(fā)電單元與電網(wǎng)的接口，并網(wǎng)逆變器的控制性能對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。并網(wǎng)逆變器的控制方案包括跟網(wǎng)型控制架構(gòu)和構(gòu)網(wǎng)型控制架構(gòu)兩種。前者是將并網(wǎng)逆變器控制成受控電流源，通過(guò)鎖相環(huán)獲取機(jī)端電壓中的角度信息，進(jìn)而控制注入電網(wǎng)的有功功率和無(wú)功功率；而后者是將并網(wǎng)逆變器控制成受控電壓源，通過(guò)功率同步機(jī)制產(chǎn)生功角信息，進(jìn)而控制注入電網(wǎng)的有功功率。

2、在電網(wǎng)電壓發(fā)生故障的時(shí)候，需要構(gòu)網(wǎng)型逆變器對(duì)其輸出電流進(jìn)行控制，但目前的構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流控制策略使得并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的極限切除角會(huì)大大降低，系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性被削弱，同時(shí)，在相位跳變故障條件下，并網(wǎng)逆變器難以自主退飽和恢復(fù)到電壓源狀態(tài)，影響電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)方法及系統(tǒng)，解決了目前的構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流控制策略使得并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的極限切除角會(huì)大大降低，系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性被削弱，同時(shí)，在相位跳變故障條件下，并網(wǎng)逆變器難以自主退飽和恢復(fù)到電壓源狀態(tài)，影響電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明第一方面提供了一種構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)方法，包括：

3、響應(yīng)于電網(wǎng)發(fā)生相位跳變故障并觸發(fā)構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流限幅請(qǐng)求，對(duì)所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流環(huán)參考值的-q軸電流分量給定為容許最大電流值，形成限幅電流環(huán)參考值并對(duì)所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的輸出電流限幅；

4、在解除電流限幅后，更新所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的有功功率，并利用更新后的有功功率對(duì)所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流環(huán)參考值進(jìn)行更新，所述電流環(huán)參考值為所述限幅電流環(huán)參考值經(jīng)解除電流限幅后的電流環(huán)參考值；

5、在所述電流環(huán)參考值小于預(yù)設(shè)的電流門限值的情況下，將所述電網(wǎng)切換為構(gòu)網(wǎng)控制狀態(tài)。

6、優(yōu)選地，觸發(fā)構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流限幅請(qǐng)求的條件為所述電流環(huán)參考值的模值大于所述容許最大電流值。

7、優(yōu)選地，在觸發(fā)構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流限幅請(qǐng)求時(shí)，對(duì)所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流環(huán)參考值的d軸電流分量給定為零。

8、優(yōu)選地，所述解除電流限幅的條件為所述電網(wǎng)的公共接入點(diǎn)的電壓高于預(yù)設(shè)的電壓閾值。

9、優(yōu)選地，更新所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的有功功率的步驟，包括：

10、當(dāng)所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的當(dāng)前有功功率小于有功功率參考值時(shí)，則利用所述有功功率參考值和所述當(dāng)前的有功功率進(jìn)行作差，并利用作差結(jié)果對(duì)所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的有功功率進(jìn)行更新。

11、優(yōu)選地，利用更新后的有功功率對(duì)所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流環(huán)參考值進(jìn)行更新的步驟，包括：

12、將更新后的有功功率與有功功率參考值進(jìn)行功率作差處理，將功率作差結(jié)果進(jìn)行下垂控制，得到角頻率偏差；

13、利用所述角頻率偏差進(jìn)行積分控制，得到功角；

14、根據(jù)所述功角以及角頻率確定相位，其中所述角頻率為角頻率參考值進(jìn)行積分控制得到的；

15、利用所述相位對(duì)所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流環(huán)參考值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)更新。

16、第二方面，本發(fā)明還提供了一種構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)系統(tǒng)，包括：

17、電流限幅模塊，用于響應(yīng)于電網(wǎng)發(fā)生相位跳變故障并觸發(fā)構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流限幅請(qǐng)求，對(duì)所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流環(huán)參考值的-q軸電流分量給定為容許最大電流值，形成限幅電流環(huán)參考值并對(duì)所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的輸出電流限幅；

18、電流更新模塊，用于在解除電流限幅后，更新所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的有功功率，并利用更新后的有功功率對(duì)所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流環(huán)參考值進(jìn)行更新，所述電流環(huán)參考值為所述限幅電流環(huán)參考值經(jīng)解除電流限幅后的電流環(huán)參考值；

19、狀態(tài)切換模塊，用于在所述電流環(huán)參考值小于預(yù)設(shè)的電流門限值的情況下，將所述電網(wǎng)切換為構(gòu)網(wǎng)控制狀態(tài)。

20、第三方面，本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括存儲(chǔ)器及處理器，所述存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述處理器執(zhí)行如第一方面所述的構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)方法的步驟。

21、第四方面，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面所述的構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)方法的步驟。

22、第五方面，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括存儲(chǔ)在非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括程序指令，其中，當(dāng)所述程序指令被計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行如第一方面所述的構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)方法的步驟。

23、從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明在觸發(fā)構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流限幅時(shí)，優(yōu)先對(duì)構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流環(huán)參考值的-q軸電流分量給定為容許最大電流值，極大地提高了系統(tǒng)的極限切除角，增強(qiáng)了系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，并采取的虛功率退飽和策略更新構(gòu)網(wǎng)型逆變器的有功功率，從而對(duì)構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流環(huán)參考值進(jìn)行更新，消除了構(gòu)網(wǎng)型逆變器收斂到異常平衡點(diǎn)，無(wú)法退回到構(gòu)網(wǎng)狀態(tài)的隱患，保證了構(gòu)網(wǎng)型逆變器僅有一個(gè)平衡點(diǎn)，并且可自主地回到該平衡點(diǎn)，恢復(fù)構(gòu)網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)特征：

1.一種構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)方法，其特征在于，觸發(fā)構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流限幅請(qǐng)求的條件為所述電流環(huán)參考值的模值大于所述容許最大電流值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)方法，其特征在于，在觸發(fā)構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流限幅請(qǐng)求時(shí)，對(duì)所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流環(huán)參考值的d軸電流分量給定為零。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)方法，其特征在于，所述解除電流限幅的條件為所述電網(wǎng)的公共接入點(diǎn)的電壓高于預(yù)設(shè)的電壓閾值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)方法，其特征在于，更新所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的有功功率的步驟，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)方法，其特征在于，利用更新后的有功功率對(duì)所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流環(huán)參考值進(jìn)行更新的步驟，包括：

7.一種構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括存儲(chǔ)器及處理器，所述存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)方法的步驟。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括存儲(chǔ)在非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括程序指令，其中，當(dāng)所述程序指令被計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種構(gòu)網(wǎng)型逆變器的相位跳變故障恢復(fù)方法及系統(tǒng)，本方法包括響應(yīng)于電網(wǎng)發(fā)生相位跳變故障并觸發(fā)構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流限幅請(qǐng)求，對(duì)所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流環(huán)參考值的?q軸電流分量給定為容許最大電流值，形成限幅電流環(huán)參考值并對(duì)所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的輸出電流限幅；在解除電流限幅后，更新所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的有功功率，并利用更新后的有功功率對(duì)所述構(gòu)網(wǎng)型逆變器的電流環(huán)參考值進(jìn)行更新，所述電流環(huán)參考值為所述限幅電流環(huán)參考值經(jīng)解除電流限幅后的電流環(huán)參考值；在所述電流環(huán)參考值小于預(yù)設(shè)的電流門限值的情況下，將所述電網(wǎng)切換為構(gòu)網(wǎng)控制狀態(tài)，從而增強(qiáng)了系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，并可自主地回到該平衡點(diǎn)，恢復(fù)構(gòu)網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。

技術(shù)研發(fā)人員：唐王倩云,李巖,王科,張野,黃磊,楊子千,周保榮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26