【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源发电，尤其涉及一种分散式svg构网控制试验系统及方法。
技术介绍
1、随着“双碳”目标不断强化，以新增大规模火电装机与新能源打捆外送模式将难以为继，西部新能源远距离输送和大规模消纳都将面临严峻挑战，并且受限于直流配套电源投运滞后、新能源涉网性能差、交流电网承载能力不足等因素，部分已建特高压直流输电通道能力未能充分发挥，影响了直流工程的利用效率。
2、为解决上述问题，目前，已有部分专家提出了分散式svg构网型新能源基地汇集经直流送出的方案，该方案利用构网型svg解决直流配套电源投运滞后、新能源涉网性能差、交流电网承载能力不足等问题。该方案采用多套svg，并将svg分散在新能源发电设备附近，每套svg采用均构网控制方式运行，为新能源设备提供交流电压和无功功率；新能源发电功率通过由svg支撑的交流输电线路汇集到新能源基地，然后利用直流输电系统送出。
3、由于分散式svg构网型新能源基地汇集经直流送出系统过于复杂，单利用仿真软件对其进行模拟，难以确保运行的可靠性。所以采用分散式svg试验系统，对分散式svg构网型新能源基地汇集经直流送出系统的控制方法进行验证，并模拟分散式svg构网型新能源基地汇集经直流送出系统交流与直流的故障情况，是推广分散式svg构网型新能源基地汇集经直流送出系统的必要措施。
4、由于svg无法提供有功功率，并且每套svg设备、参数以及交流输电线路存在差异，所以每套svg的构网运行状态均不一致，这将导致分散式svg无法正常工作。为此需要对分散式svg构网控制的协
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种分散式svg构网控制试验系统及方法，用以模拟分散式svg构网型新能源基地汇集经直流送出系统，进而分析、验证分散式svg构网型新能源基地汇集经直流送出系统的控制方法可行性并模拟故障交流与直流故障情况。
2、为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
3、一种分散式svg构网控制试验系统，包括直流输电模块、耗能模块、svg构网发电模块，svg构网发电模块的输出端与公共交流母线通过端口连接，直流输电模块的送端与公共交流母线通过端口连接，耗能模块的输入端与公共交流母线通过端口连接，直流输电模块的受端与电网通过端口连接，直流输电模块用于对svg构网发电模块中的svg进行充电，将svg构网发电模块产生的电能输送至电网，耗能模块用于消耗svg构网发电模块产生的多余电能。
4、svg构网发电模块包括受控电流源、变压器、svg、模拟交流线路，变压器的低压侧与受控电流源通过端口连接，变压器的高压侧通过模拟交流线路与公共交流母线连接，svg与变压器的高压侧通过端口连接，受控电流源用于模拟新能源发电。
5、svg为全桥子模块组成的模块化多电平换流器，模拟交流线路为由若干个π型电路串联组成的等效交流线路，模拟交流线路用于等效实际的交流输电线路，受控电流源为光伏发电模块或风力发电模块。
6、直流输电模块包括送端换流变压器、受端换流变压器、送端晶闸管整流器、受端晶闸管逆变器、模拟直流线路，送端换流变压器的网侧与公共交流母线通过端口连接，送端换流变压器的阀侧与送端晶闸管整流器的交流侧通过端口连接，送端晶闸管整流器的直流侧通过模拟直流线路与受端晶闸管逆变器的直流侧连接，受端晶闸管逆变器的交流侧与受端换流变压器的阀侧通过端口连接，受端换流变压器的网侧连接到电网。
7、送端晶闸管整流器是由m个6脉动晶闸管三相桥式整流器组成的6×m脉波整流器，受端晶闸管逆变器由m个6脉动晶闸管三相桥式整流器组成的6×m脉波逆变器，模拟直流线路由若干个π型电路串联组成的等效直流线路，模拟直流线路用于等效实际的直流输电线路。
8、耗能模块包括双向晶闸管和电阻，双向晶闸管的一端与公共交流母线连接，双向晶闸管的另一端与电阻串联连接。
9、svg构网发电模块数量为n个，第i个svg构网发电模块的编号为i。
10、一种分散式svg构网控制方法，svg构网发电模块数量为n个，第i个svg构网发电模块的编号为i，具体包括以下步骤：
11、控制直流输电模块对svg构网发电模块中的svg进行充电，将svg构网发电模块产生的电能输送至电网，耗能模块消耗svg构网发电模块产生的多余电能；
12、所述方法还包括确定svg构网发电模块中svg的调制信号，控制svg按照相应的调制信号进行调制；
13、其中，确定svg构网发电模块中svg的调制信号，包括：
14、s1、分配主svg和从svg
15、将编号最小的svg作为构网主svg，其余svg作为从svg；
16、s2、计算svg的构网电压幅值误差δu和相位误差δθ，步骤如下：
17、s21、给出主svg的构网幅值误差δu1为0，构网相位误差δθ1也为0；
18、s22、从svgi(i＝2.3...)的构网幅值误差δui(i＝2.3...)由从svg构网幅值误差计算获得，从svgi(i＝2.3...)的构网相位误差δθi(i＝2.3...)由从svg构网相位误差计算获得；
19、s3、计算svg的构网电压给定量，步骤如下：
20、s31、给出构网电压给定量uref；
21、s32、每个非故障状态svg在uref的基础上，将uref的幅值增加δui(i＝1.2.3...)、相位改变δθi(i＝1.2.3...)，获得每个svg的构网电压给定量ui(i＝1.2.3...)；
22、s4、计算svg的调制信号mod
23、每个svg的构网电压给定量ui(i＝1.2.3...)经分散式svg构网闭环控制后，得到每个svg的调制信号modi(i＝1.2.3...)。
24、步骤s22中，从svg构网幅值误差计算，是通过采集主svg和从svgi(i＝2.3...)的送出无功功率，将两个无功功率做差后送入pi控制器，pi控制器的输出结果作为从svgi(i＝2.3...)的构网幅值误差δui(i＝2.3...)；
25、从svg构网相位误差计算，是通过采集主svg和从svgi(i＝2.3...)的单元平均电压，然后将两个单元平均电压做差后送入pi控制器，pi控制器的输出结果作为从svgi(i＝2.3...)的构网相位误差δui(i＝2.3...)。
26、步骤s4中，分散式svg构网闭环控制，步骤如下：
27、s41、通过采集svg端口电压usvgi(i＝1.2.3...)；
28、s42、将svg构网电压给定量ui(i＝1.2.3...)与svg端口电压usvgi(i＝1.2.3...)做差后输入pi控制器；
29、s43、pi控制器的输出加上svg构网电压给定量ui(i＝1.2.3...)作为svg的调制信本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分散式SVG构网控制试验系统，其特征在于，包括直流输电模块、耗能模块、SVG构网发电模块，SVG构网发电模块的输出端与公共交流母线通过端口连接，直流输电模块的送端与公共交流母线通过端口连接，耗能模块的输入端与公共交流母线通过端口连接，直流输电模块的受端与电网通过端口连接，直流输电模块用于对SVG构网发电模块中的SVG进行充电，将SVG构网发电模块产生的电能输送至电网，耗能模块用于消耗SVG构网发电模块产生的多余电能。
2.根据权利要求1所述的一种分散式SVG构网控制试验系统，其特征在于，SVG构网发电模块包括受控电流源、变压器、SVG、模拟交流线路，变压器的低压侧与受控电流源通过端口连接，变压器的高压侧通过模拟交流线路与公共交流母线连接，SVG与变压器的高压侧通过端口连接，受控电流源用于模拟新能源发电。
3.根据权利要求2所述的一种分散式SVG构网控制试验系统，其特征在于，所述的SVG为全桥子模块组成的模块化多电平换流器，所述的模拟交流线路为由若干个π型电路串联组成的等效交流线路，模拟交流线路用于等效实际的交流输电线路，受控电流源为光伏发电模块或风
4.根据权利要求1所述的一种分散式SVG构网控制试验系统，其特征在于，所述的直流输电模块包括送端换流变压器、受端换流变压器、送端晶闸管整流器、受端晶闸管逆变器、模拟直流线路，送端换流变压器的网侧与公共交流母线通过端口连接，送端换流变压器的阀侧与送端晶闸管整流器的交流侧通过端口连接，送端晶闸管整流器的直流侧通过模拟直流线路与受端晶闸管逆变器的直流侧连接，受端晶闸管逆变器的交流侧与受端换流变压器的阀侧通过端口连接，受端换流变压器的网侧连接到电网。
5.根据权利要求4所述的一种分散式SVG构网控制试验系统，其特征在于，所述的送端晶闸管整流器是由m个6脉动晶闸管三相桥式整流器组成的6×m脉波整流器，所述的受端晶闸管逆变器由m个6脉动晶闸管三相桥式整流器组成的6×m脉波逆变器，所述的模拟直流线路由若干个π型电路串联组成的等效直流线路，模拟直流线路用于等效实际的直流输电线路。
6.根据权利要求1所述的一种分散式SVG构网控制试验系统，其特征在于，所述的耗能模块包括双向晶闸管和电阻，双向晶闸管的一端与公共交流母线连接，双向晶闸管的另一端与电阻串联连接。
7.根据权利要求2所述的一种分散式SVG构网控制试验系统，其特征在于，所述的SVG构网发电模块数量为n个，第i个SVG构网发电模块的编号为i。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的系统用于一种分散式SVG构网控制方法，其特征在于，所述的SVG构网发电模块数量为n个，第i个SVG构网发电模块的编号为i，具体包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种分散式SVG构网控制方法，其特征在于，步骤S22中，所述的从SVG构网幅值误差计算，是通过采集主SVG和从SVGi(i＝2.3...)的送出无功功率，将两个无功功率做差后送入PI控制器，PI控制器的输出结果作为从SVGi(i＝2.3...)的构网幅值误差ΔUi(i＝2.3...)；
10.根据权利要求8所述的一种分散式SVG构网控制方法，其特征在于，步骤S4中，所述的分散式SVG构网闭环控制，步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种分散式svg构网控制试验系统，其特征在于，包括直流输电模块、耗能模块、svg构网发电模块，svg构网发电模块的输出端与公共交流母线通过端口连接，直流输电模块的送端与公共交流母线通过端口连接，耗能模块的输入端与公共交流母线通过端口连接，直流输电模块的受端与电网通过端口连接，直流输电模块用于对svg构网发电模块中的svg进行充电，将svg构网发电模块产生的电能输送至电网，耗能模块用于消耗svg构网发电模块产生的多余电能。
2.根据权利要求1所述的一种分散式svg构网控制试验系统，其特征在于，svg构网发电模块包括受控电流源、变压器、svg、模拟交流线路，变压器的低压侧与受控电流源通过端口连接，变压器的高压侧通过模拟交流线路与公共交流母线连接，svg与变压器的高压侧通过端口连接，受控电流源用于模拟新能源发电。
3.根据权利要求2所述的一种分散式svg构网控制试验系统，其特征在于，所述的svg为全桥子模块组成的模块化多电平换流器，所述的模拟交流线路为由若干个π型电路串联组成的等效交流线路，模拟交流线路用于等效实际的交流输电线路，受控电流源为光伏发电模块或风力发电模块。
4.根据权利要求1所述的一种分散式svg构网控制试验系统，其特征在于，所述的直流输电模块包括送端换流变压器、受端换流变压器、送端晶闸管整流器、受端晶闸管逆变器、模拟直流线路，送端换流变压器的网侧与公共交流母线通过端口连接，送端换流变压器的阀侧与送端晶闸管整流器的交流侧通过端口连接，送端晶闸管整流器的直流侧通过模拟直流线路与受端晶闸管逆变器的直流侧连接，受端晶闸管逆变器的交流侧与受...
【专利技术属性】
技术研发人员：张思清，常怡然，何师，余琼，薛英林，王莹鑫，苑宾，陈实，王晨清，
申请(专利权)人：荣信汇科电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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