【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变电，具体是公开一种同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联设备控制方法。
技术介绍
1、在配网侧构建以分布式可再生能源发电为主的新型配电网迫在眉睫。分布式电源具有强随机性与高波动性的特点，高渗透率接入给配电网的安全、可靠与经济运行带来了极大挑战。微网互联已成为消纳高比例可再生能源的重要方式之一。利用交流直接连接的传统微网互联模式已存在一些问题，一方面该模式无法调控多微电网间的功率交换，另一方面因强电气耦合，该模式下微电网间相互干扰，难以灵活运行。柔性互联微网可在一定程度上维持能量的优化分配和平衡，实现和外部配网间功率双向流动。柔性软开关(softopen point,sop)作为背靠背结构的功率全控装置，可实现微网柔性互联和潮流灵活调节，在更大范围内实现了可调资源的优化配置。此外一些学者提出在配电网发生故障后柔性互联装置配合故障电路切除可以实现负载的不停电转供，这个过程中需要实现互联装置由并网控制到孤岛控制的平滑切换与孤岛控制到并网控制的预同步过程。
2、现有的应用于配电网短路故障切除后的不停电转供策略多需要控制的切换，申请号为cn202110136823.7的专利公开一种基于电压瞬时监测的换流器交流并网转离网无缝切换控制方法，该方法通过快速检测出电网故障从而实现互联装置从并网转离网的快速切换，但没有考虑故障是否切除与控制切换导致的电流冲击；申请号为cn201910577231.1的专利公开一种基于多储能变流器的微电网离网转并网的预同步装置及方法，以电网的角频率和电压为目标对母线的电压和角频率进行调
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对上述
技术介绍
的不足，提供一种同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联设备控制方法，将柔性互联设备等效为一组串联阻抗与一组并联阻抗，将两侧电压电流相耦合，通过串联电阻控制直流母线电压，通过串联电抗控制一侧无功与电流限幅，通过并联电阻控制有功，通过并联电抗控制另一侧无功，并为离网切换并网的工况提供一种预同步控制策略，实现所有工况下简单控制柔性互联设备以及多工况下自适应衔接的专利技术目的，解决现有柔性互联控制策略复杂且直流电容电压不稳定的技术问题。
2、本专利技术为实现上述专利技术目的采用如下技术方案：
3、一种同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联设备控制方法，将柔性互联设备等效为一组串联模块与一组并联模块，串联模块包括串联电阻和串联电抗，并联模块包括并联电阻和并联电抗，串联电阻的一端连接至柔性互联设备a侧与电网的连接点，串联电阻的另一端连接串联电抗的一端，串联电抗的另一端、并联电阻的一端以及并联电抗的一端均连接至柔性互联设备b侧与电网的连接点，并联电阻的另一端以及并联电抗的另一端均接地；
4、该控制方法包括：串联模块控制策略，并联模块控制策略以及在柔性互联设备从孤岛工况切换至并网工况之前执行的预同步控制策略：
5、串联模块控制策略，用于对串联电阻的等效电压以及串联电抗的等效电压进行调制，根据调制后的串联模块电压以及柔性互联设备b侧与电网的连接点的输出电压获取柔性互联设备a侧pwm的调制电压，
6、并联模块控制策略，用于对并联电阻的等效电流以及并联电抗的等效电流进行调制，根据调制后的并联模块电流以及柔性互联设备a侧流向柔性互联设备的电流参考值获取柔性互联设备b侧pwm的调制电压，
7、预同步控制策略，用于根据并网点电压幅值相位的预同步目标，对虚拟串联无功电抗以及虚拟并联电阻进行控制。
8、进一步地，一种同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联设备控制方法中，串联模块控制策略具体为：
9、采用柔性互联设备直流母线电压作为直流电压环控制对象，并与直流母线电压给定值进行比较，得到的差值通过pi控制后得到串联电阻的等效电压幅值，串联电阻的等效电压幅值和与柔性互联设备a侧流向柔性互联设备的电流同相位的单位向量相乘得到串联电阻的等效电压；采用柔性互联设备a侧无功功率作为无功功率环控制对象，并与a侧无功功率给定值进行比较，得到的差值通过pi控制后得到串联无功电抗的等效电压幅值，和与柔性互联设备a侧流向柔性互联设备的电流正交的单位向量相乘得到串联无功电抗的等效电压；根据表达式计算串联限幅电抗xlim，其中in为额定电流，imax为电流最大值，一般为1.5in，串联限幅电抗和与柔性互联设备a侧流向柔性互联设备的电流正交的单位向量相乘得到串联限幅电抗的等效电压。串联阻抗电压与b侧输出电压求和得到a侧输出电压参考值，a侧输出电压参考值vga_ref与a侧输出电压乘上sgn(p)作为电压外环的输入进行pi调节，得到电流内环参考值，电流内环参考值经过pi调节后得到a侧pwm的调制电压。发生短路故障后切除串联无功电抗，故障恢复后重新投入串联无功电抗。
10、进一步地，一种同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联设备控制方法中，并联模块控制策略具体为：
11、采用柔性互联设备有功功率作为有功功率环控制对象，并与有功功率给定值进行比较，得到的差值通过pi控制后得到并联电阻的等效电流幅值，并联电阻的等效电流幅值和柔性互联设备b侧与电网的连接点的输出电压同相位的单位向量相乘得到并联电阻的等效电流；采用柔性互联设备b侧无功功率作为无功功率环控制对象，并与b侧无功功率给定值qb_ref进行比较，得到的差值通过pi控制后得到并联电抗的等效电流幅值，并联电抗的等效电流幅值和柔性互联设备b侧与电网的连接点的输出电压正交的单位向量相乘得到并联电抗的等效电流；将并联电阻的等效电流与并联电抗的等效电流累加，获取并联模块电流。并联阻抗电流与柔性互联设备a侧流向柔性互联设备的电流参考值求和得到b侧输出电流参考值，b侧输出电流参考值经过pi调节后得到b侧pwm的调制电压。发生短路故障后切除并联阻抗，故障恢复后重新投入并联阻抗。
12、进一步地，一种同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联设备控制方法中，预同步控制策略包括：作用于串联模块控制策略中串联电抗调节部分的相位预同步控制策略，以及作用于并联模块控制策略中并联电阻调节部分的幅值预同步控制策略，
13、相位预同步控制策略，对电网电压相位与柔性互联设备孤岛相位的差值进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联控制方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联控制方法，其特征在于，所述串联模块控制策略对串联电阻的等效电压以及串联电抗的等效电压进行调制的具体方法为：
3.根据权利要求2所述同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联控制方法，其特征在于，所述串联限幅电抗依据表达式计算，其中，Xlim为串联限幅电抗，Iga为柔性互联设备A侧流向柔性互联设备的电流，IN为额定电流，Imax为电流最大值。
4.根据权利要求3所述同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联控制方法，其特征在于，所述串联模块控制策略根据调制后的串联模块电压以及柔性互联设备B侧与电网的连接点的输出电压获取柔性互联设备A侧PWM的调制电压的具体方法为：将所述串联模块电压以及柔性互联设备B侧与电网的连接点的输出电压求和，获取柔性互联设备A侧与电网的连接点的输出电压参考值，将柔性互联设备A侧与电网的连接点的输出电压与柔性互联设备有功功率的符号函数返回值相乘后作为电压外环的一个输入，将柔性互联设备A侧与电网的
5.根据权利要求4所述同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联控制方法，其特征在于，所述并联模块控制策略对并联电阻的等效电流以及并联电抗的等效电流进行调制的具体方法为：对柔性互联设备有功功率及其参考值的差值进行PI调节，获取并联电阻的等效电流幅值，将所述并联电阻的等效电流幅值和柔性互联设备B侧与电网的连接点的输出电压同相位的单位向量相乘，获取并联电阻的等效电流，对柔性互联设备B侧无功功率及其参考值的差值进行PI调节，获取并联电抗的等效电流幅值，将所述并联电抗的等效电流幅值和柔性互联设备B侧与电网的连接点的输出电压正交的单位向量相乘，获取并联电抗的等效电流，将所述并联电阻的等效电流与并联电抗的等效电流累加，获取并联模块电流。
6.根据权利要求5所述同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联控制方法，其特征在于，所述并联模块控制策略根据调制后的并联模块电流以及柔性互联设备A侧流向柔性互联设备的电流参考值获取柔性互联设备B侧PWM的调制电压的具体方法为：将所述并联模块电流与柔性互联设备A侧流向柔性互联设备的电流参考值求和，获取柔性互联设备B侧流向电网的电流参考值，对所述柔性互联设备B侧流向电网的电流参考值进行PI调节，获取柔性互联设备B侧PWM的调制电压。
7.根据权利要求6所述同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联控制方法，其特征在于，发生短路故障后，切除串联无功电抗以及并联模块；在短路故障恢复后，重新投入串联无功电抗以及并联模块。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联控制方法，其特征在于，还包括在柔性互联设备从孤岛工况切换至并网工况之前执行的预同步控制策略，所述预同步控制策略，用于根据并网点电压幅值相位的预同步目标，对虚拟串联无功电抗以及虚拟并联电阻进行控制。
9.根据权利要求8所述同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联控制方法，其特征在于，所述预同步控制策略包括：作用于串联模块控制策略中串联电抗调节部分的相位预同步控制策略，以及作用于并联模块控制策略中并联电阻调节部分的幅值预同步控制策略。
10.根据权利要求9所述同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联控制方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联控制方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联控制方法，其特征在于，所述串联模块控制策略对串联电阻的等效电压以及串联电抗的等效电压进行调制的具体方法为：
3.根据权利要求2所述同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联控制方法，其特征在于，所述串联限幅电抗依据表达式计算，其中，xlim为串联限幅电抗，iga为柔性互联设备a侧流向柔性互联设备的电流，in为额定电流，imax为电流最大值。
4.根据权利要求3所述同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联控制方法，其特征在于，所述串联模块控制策略根据调制后的串联模块电压以及柔性互联设备b侧与电网的连接点的输出电压获取柔性互联设备a侧pwm的调制电压的具体方法为：将所述串联模块电压以及柔性互联设备b侧与电网的连接点的输出电压求和，获取柔性互联设备a侧与电网的连接点的输出电压参考值，将柔性互联设备a侧与电网的连接点的输出电压与柔性互联设备有功功率的符号函数返回值相乘后作为电压外环的一个输入，将柔性互联设备a侧与电网的连接点的输出电压参考值作为电压外环的另一个输入，通过电压外环控制获取柔性互联设备a侧流向柔性互联设备的电流参考值，对所述柔性互联设备a侧流向柔性互联设备的电流参考值进行pi调节，获取柔性互联设备a侧pwm的调制电压。
5.根据权利要求4所述同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联控制方法，其特征在于，所述并联模块控制策略对并联电阻的等效电流以及并联电抗的等效电流进行调制的具体方法为：对柔性互联设备有功功率及其参考值的差值进行pi调节，获取并联电阻的等效电流幅值，将所述并联电阻的等效电流幅值和柔性互联设备b侧与电网的连接点的输出电压同相位的单位向量相乘，获取并...
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