基于多参数协同自适应的并网逆变器频率响应控制方法与流程

本发明属于电力系统运行与控制。

背景技术：

1、为解决能源危机和环境污染，风能、太阳能等新能源由于灵活、无污染等优点逐渐得到广泛应用。高比例新能源接入电网，电力系统逐渐从集中式发电转变为分布式发电，由于传统同步发电机容量占比减少，传统逆变器缺乏传统电机所具有惯量和阻尼，导致电力系统更容易受到功率波动和系统故障的影响，电力系统将会面临严重的稳定性问题。为模拟同步发电机的惯量和阻尼特性，改善逆变器运行特性，提高对电网系统暂态运行的抗扰动能力，从而引出虚拟同步机(virtual synchronous generator，vsg)。

2、现阶段对于对vsg暂态过程进行参数优化，现有研究成果并不够准确和完善。现有方法多采用传统vsg固定参数的控制策略，不能同时达到降低vsg暂态波动幅值以及暂态恢复时间的效果。因此还有一部分方法通过虚拟惯量或阻尼系数自适应控制，虽然可以较好的优化vsg的效果，但都缺少对多参数协同自适应调节的相互配合的研究，无法满足对系统频率响应特性的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对并网逆变器系统发生暂态扰动情况下，可以更好的抑制暂态扰动过程中引起的频率和有功功率的波动并减少暂态扰动调节时间的基于多参数协同自适应的并网逆变器频率响应控制方法。

2、本发明的步骤是：

3、s1、建立vsg数学模型；

4、                       （1）

5、s2、根据ω，dω/dt和δω的变化规律，总结虚拟惯量j、阻尼系数d和p/ω下垂系数m自适应控制算法：

6、                          (2)

7、                          (3)

8、                       (4)

9、s3、采集系统参数，根据、和计算参数初值如：虚拟惯量j0、阻尼系数d0和p/ω下垂系数m0；

10、s4、通过建立双机并联vsgs的系统小信号模型，分析虚拟惯量、阻尼系数和p/ω下垂系数对系统稳定性的影响，通过阻尼比、幅值裕度kg和相角裕度限制和调节时间限制可计算出如下式：

11、                           (10)

12、                   (11)

13、                            (12)

14、                             (13)

15、得到参数d和p/ω下垂系数m的取值范围，并建立参数可行域；

16、s5、采集并网运行实时参数ω，dω/dt和δω，如步骤s2公式所述，通过δω和与阈值fmax大小，判断是否进行参数自适应控制，保证参数选取在步骤s4中的参数可行域范围内；

17、s6、当系统发生暂态波动后，若δω>2πfmax，系统进行参数协同自适应控制，重复进行步骤s2中自适应控制算法，降低频率超调量，缩短暂态调节时间，当δω<2πfmax，系统采用步骤s3中所采集的参数初值进行调节。

18、本发明可以有效地优化并网vsg系统在不同情况下的频率波动响应特性，提高系统的动态性能和安全稳定性。

技术特征：

1.一种基于多参数协同自适应的并网逆变器频率响应控制方法，其特征在于：其步骤是：

技术总结
一种基于多参数协同自适应的并网逆变器频率响应控制方法，属于电力系统运行与控制技术领域。本发明的目的是针对并网逆变器系统发生暂态扰动情况下，可以更好的抑制暂态扰动过程中引起的频率和有功功率的波动并减少暂态扰动调节时间的基于多参数协同自适应的并网逆变器频率响应控制方法。本发明的步骤是：建立数学模型，总结虚拟惯量、阻尼系数和下垂系数自适应控制算法，采集系统参数，通过建立双机并联的系统小信号模型，采集并网运行实时参数，所采集的参数初值进行调节。本发明可以有效地优化并网VSG系统在不同情况下的频率波动响应特性，提高系统的动态性能和安全稳定性。

技术研发人员：李赫,孟瑶,丁仁杰,孟繁宇,历春
受保护的技术使用者：国网内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12