抑制超低频振荡的光伏附加控制方法、装置、终端及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种抑制超低频振荡的光伏附加控制方法、装置、终端及介质，包括获得光伏特性曲线，确定光伏附加控制器的限幅参数和稳态直流电压；根据光伏特性曲线计算稳态工作点处斜率，计算光伏附加控制器的增益参数；以系统频率的变化量作为光伏附加控制器的输入，光伏附加控制器的输出为光伏直流电压控制器的参考值；通过光伏直流电压控制器和光伏直流电流控制器获得电压的dq轴参考值，并获得控制光伏输出功率的控制信号；本发明专利技术通过光伏列阵参数、水电机组的负阻尼转矩、系统频率变化量等获得光伏附加控制器的控制参数，通过光伏附加控制器调节光伏阵列的直流电压，从而改变光伏的输出功率，进而实现对超低频振荡的抑制控制。制。制。

【技术实现步骤摘要】
抑制超低频振荡的光伏附加控制方法、装置、终端及介质


[0001]本专利技术涉及多能互补控制
，具体涉及一种抑制超低频振荡的光伏附加控制方法、装置、终端及介质。

技术介绍

[0002]多能互补系统能够利用不同资源的组合优势，提高电力输出功率的稳定性。水光互补系统是多能互补系统中常见的一种形式。一方面解决了光伏电站远距离接入系统的问题，另一方面通过水电站的快速调节能力平滑光伏电站出力，可以有效减少光伏电站出力随天气情况变化对系统的影响。
[0003]近几年来，我国电网中出现了一些振荡频率低于0.1Hz的超低频振荡事件，主要原因是水电机组的“水锤效应”和调速器的参数设置不合理。在特殊离网或异步联网条件下，水电机组为主导的系统极易发生超低频振荡事故，危害电网安全稳定运行。
[0004]由于超低频振荡和水电机组的一次调频过程强相关，所以现有的超低频振荡抑制控制方法主要是对调速器参数进行优化，以降低一次调频能力为代价，提升超低频段的阻尼。在侧重提高阻尼以抑制超低频振荡的同时，往往忽视了机组的一次调频能力，使系统陷入新的稳定风险中。水光互补系统中的光伏也具有主动调节能力，利用光伏来抑制振荡，可以避免严重削弱系统的调频能力。但现有的超低频振荡抑制研究中缺少利用光伏来抑制振荡的手段。
[0005]因此，亟需一种利用光伏的调节能力实现超低频振荡抑制的控制方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是水光互补系统中存在超低频振荡，目的在于提供一种抑制超低频振荡的光伏附加控制方法、装置、终端及介质，解决了通过光伏来抑制超低频振荡的问题。
[0007]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0008]一种抑制超低频振荡的光伏附加控制方法，包括：
[0009]获得光伏特性曲线，确定光伏附加控制器的限幅参数和稳态直流电压；
[0010]根据光伏特性曲线计算稳态工作点处斜率，计算光伏附加控制器的增益参数；
[0011]以系统频率的变化量作为光伏附加控制器的输入，光伏附加控制器的输出为光伏直流电压控制器的参考值；
[0012]光伏附加控制器输出的参考值经过光伏直流电压控制器和电流控制器后获得电压的dq轴参考值，并获得控制光伏输出功率的控制信号。
[0013]可选地，光伏特性曲线的获得方法包括：
[0014]确定光伏阵列的参数，并确定光伏特征曲线的计算公式为：其中，P
PV
为光伏阵列的输出功率，U
DC
为光伏阵
列的直流电压，m为光伏电池的并联数，n为光伏阵列的串联数，C1和C2均为光伏电池的出厂参数，U
oc
为光伏电池开路电压。
[0015]可选地，限幅参数和稳态直流电压的获得方法包括：
[0016]以光伏特性曲线最高点为光伏阵列的最大功率点，最大功率点对应的直流电压为光伏附加控制器输出的下限值，曲线右侧的过零点为光伏附加控制器输出的上限值；
[0017]预留1
‑
x的光伏输出，并设定x功率点对应的直流电压为光伏阵列的稳态直流电压，0<x<1。
[0018]作为一个实施例，x＝90％。
[0019]可选地，稳态工作点处斜率的计算公式为：其中，K
PU
为光伏阵列稳态工作点处斜率，I
SC
为光伏电池短路电流；
[0020]根据稳态工作点处斜率和水电机组的负阻尼转矩计算光伏附加控制器的增益参数计算公式为：其中K
c
为光伏附加控制器的增益参数，D
m
为水电机组机械功率所产生的阻尼转矩。
[0021]可选地，光伏直流电压控制器的参考值的计算公式为：
[0022]其中U
*DC
为光伏附加控制器的输出，U
*DC0
为光伏阵列的稳态直流电压，Δω为系统频率的变化量，U
*DCmin
为光伏附加控制器输出的下限值，U
*DCmax
为光伏附加控制器输出的上限值。
[0023]可选地，控制信号的获得方法为：光伏附加控制器的输出U
*DC
经过光伏直流电压控制器和电流控制器后获得dq轴参考值，其中，直流电压控制器和电流控制器的数学表达式为：其中i
*d
为直流电压控制器输出的d轴电流参考值，K
pv
和K
iv
分别为直流电压控制器的比例系数和积分系数，U
dc
为光伏直流电压的实测值，v
d
和v
q
分别为电流控制器输出的电压d轴和q轴参考值，K
pi
和K
ii
分别为电流控制器的比例系数和积分系数，i
d
和i
q
分别为逆变器输出电流的d轴和q轴分量，e
d
和e
q
分别为逆变器输出电压的d轴和q轴分量，ω为系统角频率的额定值，L为滤波电感值；
[0024]通过对电压dq轴参考值进行派克变换和PWM调制获得控制信号，通过控制信号对光伏的输出功率进行控制。一种抑制超低频振荡的光伏附加控制装置，包括：
[0025]第一计算模块，其用于根据光伏列阵参数获得光伏特性曲线；
[0026]第二计算模块，其用于确定光伏附加控制器的限幅参数和稳态直流电压；
[0027]第三计算模块，其用于根据光伏特性曲线计算稳态工作点处斜率；
[0028]第四计算模块，其用于计算光伏附加控制器的增益参数；
[0029]第五计算模块，其用于以系统频率的变化量作为光伏附加控制器的输入，光伏附加控制器的输出为光伏直流电压控制器的参考值；
[0030]第六计算模块，其用于光伏附加控制器输出的参考值经过光伏直流电压控制器和电流控制器后获得电压的dq轴参考值，并获得控制光伏输出功率的控制信号。一种抑制超低频振荡的光伏附加控制终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的一种抑制超低频振荡的光伏附加控制方法的步骤。
[0031]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的一种抑制超低频振荡的光伏附加控制方法的步骤。
[0032]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0033]本专利技术通过在光伏中增加一个光伏附加控制器，并通过光伏列阵参数、水电机组的负阻尼转矩、系统频率变化量等获得光伏附加控制器的控制参数，通过光伏附加控制器调节光伏阵列的直流电压，从而改变光伏的输出功率，进而实现对超低频振荡的抑制控制。
附图说明
[0034]附图示出了本专利技术的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本专利技术的原理，其中包括了这些附图以提供对本专利技术的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制超低频振荡的光伏附加控制方法，其特征在于，包括：获得光伏特性曲线，确定光伏附加控制器的限幅参数和稳态直流电压；根据光伏特性曲线计算稳态工作点处斜率，计算光伏附加控制器的增益参数；以系统频率的变化量作为光伏附加控制器的输入，光伏附加控制器的输出为光伏直流电压控制器的参考值；光伏附加控制器输出的参考值经过光伏直流电压控制器和电流控制器后获得电压的dq轴参考值，并获得控制光伏输出功率的控制信号。2.根据权利要求1所述的一种抑制超低频振荡的光伏附加控制方法，其特征在于，光伏特性曲线的获得方法包括：确定光伏阵列的参数，并确定光伏特征曲线的计算公式为：其中，P
PV
为光伏阵列的输出功率，U
DC
为光伏阵列的直流电压，m为光伏电池的并联数，n为光伏阵列的串联数，C1和C2均为光伏电池的出厂参数，U
oc
为光伏电池开路电压。3.根据权利要求2所述的一种抑制超低频振荡的光伏附加控制方法，其特征在于，限幅参数和稳态直流电压的获得方法包括：以光伏特性曲线最高点为光伏阵列的最大功率点，最大功率点对应的直流电压为光伏附加控制器输出的下限值，曲线右侧的过零点为光伏附加控制器输出的上限值；预留1
‑
x的光伏输出，并设定x功率点对应的直流电压为光伏阵列的稳态直流电压，0<x<1。4.根据权利要求3所述的一种抑制超低频振荡的光伏附加控制方法，其特征在于，x＝90％。5.根据权利要求1所述的一种抑制超低频振荡的光伏附加控制方法，其特征在于，稳态工作点处斜率的计算公式为：其中，K
PU
为光伏阵列稳态工作点处斜率，I
SC
为光伏电池短路电流；根据稳态工作点处斜率和水电机组的负阻尼转矩计算光伏附加控制器的增益参数计算公式为：其中K
c
为光伏附加控制器的增益参数，D
m
为水电机组机械功率所产生的阻尼转矩。6.根据权利要求3所述的一种抑制超低频振荡的光伏附加控制方法，其特征在于，光伏直流电压控制器的参考值的计算公式为：
其中U
*DC
为光伏附加控制器的输出，U
*DC0
为光伏阵列的稳态直流电压，Δω为系统频率的变化量，U
*DCmin
为光伏附加控制器输出的下限值，U
*DCmax
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，曾雪洋，姜振超，史华勃，石鹏，王曦，黄格超，罗易萍，吴翔宇，王思佳，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：