【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电网控制，特别是涉及一种构网型储能换流器控制方法、系统、计算机设备及存储介质。
技术介绍
1、储能技术是缓解可再生能源对电网冲击且能够调频调峰的一种重要手段，实际应用中需要通过换流器接入电网。换流器虽然具有控制灵活、响应时间快等优点，但其在抗干扰和抑制波动方面还存在不足之处，会直接影响电力系统运行稳定性。
2、现有国内外学者虽然提出了模拟传统同步发电机频率和电压调节特性的虚拟同步发电机控制方式，使逆变器具有阻尼和惯性，从而提升并网逆变器抑制干扰波动的能力，增强系统稳定性的方法，但该虚拟同步发电机控制技术中使用的转动惯量j和阻尼系数d均为定值，在系统受到扰动时，响应速度较慢，系统频率会产生较大波动，仍然会导致系统稳定性较差。因此，亟需提供一种可灵活调节惯量和阻尼系数的换流器控制方法，以提高暂态响应速度，进而提升系统稳定性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种构网型储能换流器控制方法，通过预先对并网系统受到扰动后的频率变化规律分析，构建虚拟同步机自适应控制模型用于对转动惯量和阻尼系数进行自适应调节，并根据得到的适应调节转动惯量和自适应调节阻尼系数进行换流器控制，解决现有并网系统抗干扰能力差导致系统稳定性欠佳的应用缺陷，能够根据实时频率偏差以及变化率对惯量和阻尼系数进行灵活调节，加快系统响应速度的同时，减小系统受到扰动后的频率与功率波动，提升系统抗干扰能力，进而提高构网型储能换流器接入电网的运行稳定性。
2、为了实现上述目的，有必要针对上述
3、第一方面，本专利技术实施例提供了一种构网型储能换流器控制方法，所述方法包括以下步骤：
4、根据构建的储能换流器并网控制拓扑结构，对系统频率进行影响性分析，构建储能换流器的虚拟同步机自适应控制模型；
5、获取系统频率偏差和系统频率变化率，并根据所述系统频率偏差、所述系统频率变化率和所述虚拟同步机自适应控制模型，得到对应的自适应调节转动惯量和自适应调节阻尼系数；
6、获取所述储能换流器的输出有功功率，并根据所述输出有功功率和有功功率参考值，得到有功功率偏差；
7、将所述自适应调节转动惯量、所述自适应调节阻尼系数和所述有功功率偏差输入有功频率控制方程，得到换流器输出相位角；
8、获取无功电压幅值，将所述无功电压幅值与所述换流器输出相位角作积得到的电压相量作为外环电压，根据所述外环电压，对逆变器进行控制。
9、进一步地，所述储能换流器并网控制拓扑结构包括储能换流器、与所述储能换流器的输入端连接的蓄电池、与所述储能换流器的输出端依次连接的线路阻抗和滤波电容、以及与所述滤波电容依次连接的升压变压器和汇流母线；所述汇流母线接入系统电网。
10、进一步地，所述虚拟同步机自适应控制模型包括转动惯量自适应控制模型和阻尼系数自适应控制模型；
11、所述转动惯量自适应控制模型表示为：
12、
13、其中， j表示自适应调节转动惯量； j0表示稳态转动惯量常数； m表示系统频率变化率阈值； k1和 k2为转动惯量调节系数； δf和 df/dt分别为扰动后系统频率偏差和对应的频率变化率；
14、所述阻尼系数自适应控制模型表示为：
15、
16、其中， d表示自适应调节阻尼系数； d0表示稳态阻尼常数； n表示系统频率偏差阈值； p1、 p2为阻尼调节系数。
17、进一步地，所述根据所述储能换流器并网控制拓扑结构，构建储能换流器的虚拟同步机自适应控制模型的步骤包括：
18、根据所述储能换流器并网控制拓扑结构，对储能并网系统进行仿真，获取所述储能并网系统正常运行时的稳态转动惯量常数和稳态阻尼常数；
19、通过对仿真运行的储能并网系统添加不同扰动，获取对应的扰动系统频率偏差和扰动系统频率变化率，并根据所述扰动系统频率偏差和所述扰动系统频率变化率，对系统频率进行影响性分析，构建所述虚拟同步机自适应控制模型。
20、进一步地，根据所述扰动系统频率偏差和所述扰动系统频率变化率，对系统频率进行影响性分析，构建所述虚拟同步机自适应控制模型的步骤包括：
21、根据所述扰动系统频率偏差和所述扰动系统频率变化率，分析不同频率变化区间上转动惯量和阻尼系数对系统频率动态调节和抗干扰能力的影响，建立转动惯量自适应控制方程和阻尼系数自适应控制方程；
22、求解预先构建的惯量阻尼调节系数优化模型，得到所述转动惯量调节系数和所述阻尼调节系数；
23、将所述转动惯量调节系数、所述阻尼调节系数、所述稳态转动惯量常数和所述稳态阻尼常数代入对应的转动惯量自适应控制方程和阻尼系数自适应控制方程，得到所述虚拟同步机自适应控制模型。
24、进一步地，所述惯量阻尼调节系数优化模型的构建步骤包括：
25、以最小化系统频率偏差和与有功功率偏差为优化目标，建立惯量阻尼调节系数优化目标函数；
26、根据储能系统运行控制策略，建立惯量阻尼调节系数优化约束条件；所述惯量阻尼调节系数优化约束条件包括系统频率偏差约束、有功功率偏差约束、节点电压约束和节点电流约束；
27、根据所述惯量阻尼调节系数优化目标函数和所述惯量阻尼调节系数优化约束条件，得到所述惯量阻尼调节系数优化模型。
28、进一步地，所述求解预先构建的惯量阻尼调节系数优化模型，得到所述转动惯量调节系数和所述阻尼调节系数的步骤包括：
29、根据所述转动惯量调节系数和所述阻尼调节系数对应的预设取值区间，通过预设搜索算法求解所述惯量阻尼调节系数优化模型，得到所述转动惯量调节系数最优值和所述阻尼调节系数。
30、第二方面，本专利技术实施例提供了一种构网型储能换流器控制系统，所述系统包括：
31、模型构建模块，用于根据构建的储能换流器并网控制拓扑结构，对系统频率进行影响性分析，构建储能换流器的虚拟同步机自适应控制模型；
32、惯量阻尼获取模块，用于获取系统频率偏差和系统频率变化率，并根据所述系统频率偏差、所述系统频率变化率和所述虚拟同步机自适应控制模型，得到对应的自适应调节转动惯量和自适应调节阻尼系数；
33、有功偏差获取模块，用于获取所述储能换流器的输出有功功率，并根据所述输出有功功率和有功功率参考值，得到有功功率偏差；
34、相位角计算模块，用于将所述自适应调节本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种构网型储能换流器控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的构网型储能换流器控制方法，其特征在于，所述储能换流器并网控制拓扑结构包括储能换流器、与所述储能换流器的输入端连接的蓄电池、与所述储能换流器的输出端依次连接的线路阻抗和滤波电容、以及与所述滤波电容依次连接的升压变压器和汇流母线；所述汇流母线接入系统电网。
3.如权利要求2所述的构网型储能换流器控制方法，其特征在于，所述虚拟同步机自适应控制模型包括转动惯量自适应控制模型和阻尼系数自适应控制模型；
4.如权利要求3所述的构网型储能换流器控制方法，其特征在于，所述根据所述储能换流器并网控制拓扑结构，构建储能换流器的虚拟同步机自适应控制模型的步骤包括：
5.如权利要求4所述的构网型储能换流器控制方法，其特征在于，根据所述扰动系统频率偏差和所述扰动系统频率变化率，对系统频率进行影响性分析，构建所述虚拟同步机自适应控制模型的步骤包括：
6.如权利要求5所述的构网型储能换流器控制方法，其特征在于，所述惯量阻尼调节系数优化模型的构建步骤包括：>
7.如权利要求6所述的构网型储能换流器控制方法，其特征在于，所述求解预先构建的惯量阻尼调节系数优化模型，得到所述转动惯量调节系数和所述阻尼调节系数的步骤包括：
8.一种构网型储能换流器控制系统，其特征在于，所述系统包括：
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种构网型储能换流器控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的构网型储能换流器控制方法，其特征在于，所述储能换流器并网控制拓扑结构包括储能换流器、与所述储能换流器的输入端连接的蓄电池、与所述储能换流器的输出端依次连接的线路阻抗和滤波电容、以及与所述滤波电容依次连接的升压变压器和汇流母线；所述汇流母线接入系统电网。
3.如权利要求2所述的构网型储能换流器控制方法，其特征在于，所述虚拟同步机自适应控制模型包括转动惯量自适应控制模型和阻尼系数自适应控制模型；
4.如权利要求3所述的构网型储能换流器控制方法，其特征在于，所述根据所述储能换流器并网控制拓扑结构，构建储能换流器的虚拟同步机自适应控制模型的步骤包括：
5.如权利要求4所述的构网型储能换流器控制方法，其特征在于，根据所述扰动系统频率偏差和所述扰...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴哲，孙可，王蕾，但扬清，李兰芳，郑朝明，顾益磊，王晨轩，郭贤朝，孙飞飞，沈志恒，郑伟民，何英静，高强，胡若飞，王岑峰，许恩超，丁一凡，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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