【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柔性互联配电网，具体为一种可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法及系统。
技术介绍
1、绿色低碳转型成为我国能源发展的基本导向。基于电力电子接口的风电、光伏发电设备代替传统同步机大规模并入配电网，给配电网的安全稳定运行造成极大的影响。利用柔性互联设备(如智能软开关)可以连接不同配电网构造柔性互联配电网，实现潮流控制，如图1所示。然而，新能源发电设备难以主动响应系统频率变化，对外呈现接近零的惯量特性，导致柔性互联配电网的惯量降低，容易诱发柔性互联配电网低频减载、高频切机等保护动作，导致大面积停电，严重时甚至导致柔性互联配电网运行失稳；此外，风电机组耐频率异常能力差，极端情况下易诱发大面积脱网，引发连锁事故。
2、风电机组的频率响应过程可划分为两个阶段：频率支撑阶段和转速恢复阶段。风电机组通常运行于最大功率跟踪模式，其参与频率支撑是通过释放自身转子动能提供额外的能量支撑。在频率支撑阶段，风电机组通过采用各种附加频率响应策略改变有功输出来响应系统频率变化，有功支撑结束后恢复至最大功率跟踪时，一旦频率支撑和转速恢复两过程的切换不能平滑过渡，风机有功出力减少导致的功率缺额引起系统频率出现二次跌落现象。因此，面向接入柔性互联配电网的风电机组，如何研究一种可提供频率支撑、抑制频率二次跌落的控制系统是亟待解决的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术解决的技术问题是：如何解决风电机组缺乏对柔性互联配电网提供频率支
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法，包括：利用接入柔性互联配电网的永磁直驱型风电机组提供频率支撑，在网侧变换器的控制环路中，测量永磁直驱型风电机组网侧变换器的直流电压，并计算出直流电压的标幺值和相位，以及计算网侧调制电压的幅值；
4、结合所述直流电压的相位和网侧调制电压的幅值，生成网侧变换器的触发脉冲信号；
5、在机侧变换器的控制环路中，检测风轮的转速及同步发电机的转子位置角，进行机侧电流变换，并获取最优功率的标幺值；
6、通过所述最优功率的标幺值，计算有功功率参考值；
7、结合有功功率控制环节和电流控制环节后，输出机侧变换器调制电压的d轴分量、q轴分量，并经过旋转坐标变换至静止坐标系下的三相调制电压；
8、所述三相调制电压经过脉冲宽度调制环节生成机侧变换器的触发脉冲信号。
9、作为本专利技术所述的可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法的一种优选方案，其中：所述计算出直流电压的标幺值和相位包括，网侧变换器的直流电压udc除以直流电压的额定值udcn得到直流电压的标幺值经过增益为ωn的积分器后输出为相位θ，其中ωn为电网的额定角频率；
10、所述计算网侧调制电压的幅值包括，网侧变换器输出无功功率的参考值qgere与反馈值qg之差经过一个pi调节器后叠加网侧调制电压初始幅值ut0得到网侧调制电压的幅值ut。
11、作为本专利技术所述的可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法的一种优选方案，其中：所述结合所述直流电压的相位和网侧调制电压的幅值包括，将相位θ与幅值ut整合为一个调制信号；
12、所述生成网侧变换器的触发脉冲信号包括，基于整合后的调制信号，生成一个与电网频率同步的正弦波形参考信号，同时产生一个高频三角波载波信号，其频率高于参考信号，用于脉冲宽度调制；
13、通过将参考信号与载波信号进行比较，当参考信号幅值高于载波信号时，生成高电平，反之，则生成低电平，以此生成pwm信号；
14、将参考信号的幅值和相位信息编码到pwm信号的脉冲宽度中，控制网侧变换器的输出电压形状和大小；
15、利用产生的pwm信号直接驱动网侧变换器的开关元件，生成网侧变换器的触发脉冲信号sgabc。
16、作为本专利技术所述的可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法的一种优选方案，其中：所述获取最优功率的标幺值包括，在机侧变换器的控制环路中，检测风轮转速ωt以及同步发电机的转子位置角θr；
17、机侧变换器的三相交流电流isabc经过旋转坐标变换得到dq坐标系下的电流isd、isq，用于旋转坐标变换的相位为θr；
18、风轮转速除以风轮转速的额定值ωtn得到风轮转速的标幺值经过最大功率跟踪控制模块得到最优功率的标幺值
19、所述计算有功功率参考值包括，进入选通控制模块后，输出为标志位flag；
20、flag进入受控开关s1的控制端口ctrl，常数20作为受控开关s1的位置1的输入，控制系数kp作为受控开关s1的位置2的输入；
21、利用数字1与直流电压标幺值作差，再乘以受控开关s1的输出后叠加得到机侧变换器输出有功功率的参考值
22、所述经过旋转坐标变换至静止坐标系下的三相调制电压包括，进入有功功率控制环节，再进入电流控制环节后输出机侧变换器调制电压的d轴分量参考值q轴分量参考值经过旋转坐标变换生成静止坐标系下的三相调制电压
23、作为本专利技术所述的可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法的一种优选方案，其中：所述选通控制模块采用如下控制结构，
24、选通控制模块的输入为风轮转速的标幺值与风轮转速的额定值相减得到风轮转速的偏差判断是否小于0.015p.u.；
25、若则标志位f1的值为1；若则标志位f1的值为0；
26、计算风轮转速标幺值的变化率判断是否小于0.01p.u.；
27、若则标志位f2的值为1；若则标志位f2的值为0；
28、标志位f1与标志位f2经过布尔逻辑运算生成标志位flag，标志位flag为选通控制模块的输出；
29、所述布尔逻辑运算为，当f1＝1且f2＝1时，则flag为1，当出现其余所有情况时，则flag为0；
30、所述受控开关s1的输出、输入与控制端口ctrl之间满足如下关系:
31、当控制端口ctrl的值为0时，受控开关s1的输出为位置1的输入；
32、当控制端口ctrl的值为1时，受控开关s1的输出为位置2的输入。
33、作为本专利技术所述的可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法的一种优选方案，其中：所述控制系数kp的表达式为：
34、
35、其中，k为调频系数，b为转速恢复调节因子，t表示实际时间，tswc为受控开关s1由位置1切换位置2的时刻，toff为控制系数kp减小的时间。
36、作为本专利技术所述的可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法的一种优选方案，其中：所述调频系数k满足如下关系：
37、
38、其中，为风电机组稳定运行时同步本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法，其特征在于：所述计算出直流电压的标幺值和相位包括，网侧变换器的直流电压udc除以直流电压的额定值udcn得到直流电压的标幺值udc，udc经过增益为ωn的积分器后输出为相位θ，其中ωn为电网的额定角频率；
3.如权利要求2所述的可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法，其特征在于：所述结合所述直流电压的相位和网侧调制电压的幅值包括，将相位θ与幅值Ut整合为一个调制信号；
4.如权利要求3所述的可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法，其特征在于：所述获取最优功率的标幺值包括，在机侧变换器的控制环路中，检测风轮转速ωt以及同步发电机的转子位置角θr；
5.如权利要求4所述的可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法，其特征在于：所述选通控制模块采用如下控制结构，
6.如权利要求5所述的可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法，其特征在于：所述控制系数KP的表达式为：
7.如权利要求
8.一种采用如权利要求1-7任一所述方法的一种可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制系统，其特征在于包括：
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，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中任一项所述的方法的步骤。
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中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法，其特征在于：所述计算出直流电压的标幺值和相位包括，网侧变换器的直流电压udc除以直流电压的额定值udcn得到直流电压的标幺值udc，udc经过增益为ωn的积分器后输出为相位θ，其中ωn为电网的额定角频率；
3.如权利要求2所述的可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法，其特征在于：所述结合所述直流电压的相位和网侧调制电压的幅值包括，将相位θ与幅值ut整合为一个调制信号；
4.如权利要求3所述的可对柔性互联配电网提供频率支撑的控制方法，其特征在于：所述获取最优功率的标幺值包括，在机侧变换器的控制环路中，检测风轮转速ωt以及同步发电机的转子位置角θr；
5.如权利要求4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李阳，张裕，谢忠仁，杨凛，陈巨龙，屈银龙，严家馨，冷贵峰，李俊杰，徐平，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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