【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源，具体地，涉及一种适用于黑启动的构网型储能控制方法及系统。
技术介绍
1、随着新型电力系统的快速发展，新能源电网的占比也越来越大，其波动性、不确定性、惯量支撑弱的问题也越加明显。由于分布式能源的电压频率和幅值与电网标准不完全一致，它们通常需要借助电力电子转换器才能顺利接入电网。在新能源装机容量较低的情况下，由于传统发电机能够为电力系统提供必要的稳定性支持，这种控制方法对系统的稳定性影响较小。但是，随着新能源不断接入电网，其比例增加，传统发电机已不足以保障电力系统的稳定运作。此外，采用电力电子变换器作为接口的分布式发电系统缺少传统电机固有的惯性和阻尼效应，导致电力系统更易受功率波动和系统故障的影响。
2、现有技术中，针对上述问题，提出了三环构网型控制策略，即针对功率、电流、电压分别进行闭环控制，不仅能够保证构网型控制策略对于电压电流等电气量的跟踪精度，还能够对储能单元输出的电压及电流进行有效限幅，防止系统过流损毁变流器的igbt。然而，该种控制技术不仅存在参数设计复杂，多个控制环之间交互影响严重等问题，还会影响整个系统的稳定性。此外，最常用的控制策略为pi控制，该控制策略对正弦输入进行跟踪时，会存在稳态误差。虽然将三相交流电从三相静止坐标系转换到两相旋转坐标系，但该变换进一步增加了系统的复杂性和控制难度，导致系统暂态稳定性进一步降低，令构网型控制策略无法及时抑制扰动，导致系统在动态响应性能降低。基于单功率环的构网控制技术，不仅增强了系统的鲁棒性，还能提高系统的动态支撑能力和暂态稳定性。然而，该技术路
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种适用于黑启动的构网型储能控制方法及系统，以单功率环构网型控制方法为基础，结合igbt开关“封波”技术在闭环控制策略中的应用，实现自适应限流能力的单环构网型控制，具备高度的灵活性和精确度，同时具备稳定的故障限流功能，根据电网的实际情况迅速调整储能变流器的工作状态，协助平衡电网的供需关系，使系统呈现稳定的阻抗特性，从而提升电网的稳定性和可靠性。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术提出了一种适用于黑启动的构网型储能控制方法，构网型储能的变流器采用功率控制环，包括：
4、获取变流器侧的三相电流实际值以判断是否发生过流故障，当判定发生过流故障时，关闭变流器中开关器件的脉冲调制信号；当判定未发生过流故障时，获取功率控制环输出的构网型储能的变流器的三相电压指令值；
5、获取构网型储能的变流器侧的三相电流实际值，三相电流实际值依次经过虚拟电阻和高通滤波器获得三相电压补偿值，同时获取三相电压补偿值对应的高通滤波器中的三相电容电流实际值；三相电压指令值与三相电压补偿值的差值作为补偿后的三相电压指令值；根据经阻尼系数后的三相电容电流实际值与补偿后的三相电压指令值的差值，确定变流器中开关器件的脉冲调制信号。
6、优选地，当变流器侧的三相电流实际值大于设定电流阈值时，则判定发生过流故障，其中，设定电流阈值不大于逆变器额定电流的3倍。
7、优选地，功率控制环包括：有功功率控制环；
8、在有功功率下垂控制环中建立故障相位差反馈环和有功下垂系数修正单元，包括：获取电网侧频率和有功功率下垂控制环输出的变流器侧频率，将变流器侧频率相对电网侧频率的偏差量经频率调节系数后反馈至有功功率下垂控制环的输入端，同时利用变流器侧频率对有功下垂系数进行修正。
9、优选地，功率控制环包括：无功功率控制环；
10、在无功功率下垂控制环中建立故障电压差补偿单元，包括：将电压幅值实际值相对电压幅值参考值的偏差量经无功环比例系数后反馈至无功功率下垂控制环中，对无功下垂调节后的电压幅值进行补偿，将补偿后的电压幅值经无功环积分系数后与电压幅值参考值的和，作为无功功率下垂控制环输出的电压幅值指令值的d轴分量，同时无功功率下垂控制环输出的电压幅值指令值的q轴分量为0。
11、优选地，改进后的功率控制环的传递函数，满足如下关系式：
12、
13、式中，pref为有功功率参考值，p为有功功率实际值，fdit为频率调节系数，f为变流器侧频率，fg为电网侧频率，t1为滤波器系数，dp为有功下垂系数，j为虚拟转动惯量，s为算子，θ为vsg的内电势的相位；
14、qref为无功功率参考值，q为无功功率实际值，dq为无功下垂系数，uref为电压幅值参考值，u为电压幅值实际值，kv为无功环比例系数，ki为无功环积分系数，vmd和vmq分别为无功功率下垂控制环输出的电压幅值指令值的d轴分量和q轴分量。
15、优选地，改进后的功率控制环的传递函数中各参数的取值范围包括：
16、t1∈(0.01，0.1)，j∈(1，100)，fdit∈(20，100)，dp∈(10，50)，dq∈(0.1，1)，kv∈(0.1，10)，ki＝1。
17、优选地，改进后的功率控制环输出vsg的内电势的相位、电压幅值指令值的d轴分量和q轴分量，经三相电压合成，得到三相电压指令值。
18、优选地，变流器侧的三相电流实际值iabc经过虚拟电阻rv和高通滤波器hpf获得三相电压补偿值；三相电压指令值uabc与三相电压补偿值的差值作为补偿后的三相电压指令值u′abc，满足如下关系式：
19、u′abc＝uabc-hpf(rv·iabc)
20、式中，hpf()表示高通滤波器的传递函数。
21、优选地，虚拟电阻的取值范围为rv∈(1，5)，高通滤波器的截止频率大于等于100hz且小于等于300hz。
22、优选地，三相电压补偿值对应的高通滤波器中的三相电容电流实际值icabc经阻尼系数后，与补偿后的三相电压指令值u′abc的差值u′a′bc，满足如下关系式：
23、u′a′bc＝u′abc-kpicabc
24、式中，kp为阻尼系数。
25、优选地，kp∈(0.2，2)。
26、本专利技术还提出了一种适用于黑启动的构网型储能控制系统，包括：
27、脉冲控制模块，用于获取变流器侧的三相电流实际值以判断是否发生过流故障，当判定发生过流故障时，关闭变流器中开关器件的脉冲调制信号；当判定未发生过流故障时，获取功率控制环输出的构网型储能的变流器的三相电压指令值以输入至脉冲调制模块中；
28、脉冲调制模块，用于获取构网型储能的变流器侧的三相电流实际值，三相电流实际值依次经过虚拟电阻和高通滤波器获得三相电压补偿值，同时获取三相电压补偿值对应的高通滤波器中的三相电容电流实际值；三相电压指令值与三相电压补偿值的差值作为补偿后的三相电压指令值；根据经阻尼系数后的三相电容电流实际值与补偿后的三相电压指令值的差值，确定变流器中开关器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于黑启动的构网型储能控制方法，构网型储能的变流器采用功率控制环，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的适用于黑启动的构网型储能控制方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的适用于黑启动的构网型储能控制方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的适用于黑启动的构网型储能控制方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的适用于黑启动的构网型储能控制方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的适用于黑启动的构网型储能控制方法，其特征在于，
7.根据权利要求5所述的适用于黑启动的构网型储能控制方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的适用于黑启动的构网型储能控制方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的适用于黑启动的构网型储能控制方法，其特征在于，
10.根据权利要求8所述的适用于黑启动的构网型储能控制方法，其特征在于，
11.根据权利要求10所述的适用于黑启动的构网型储能控制方法，其特征在于，
12.一种适用于黑启动的构网型储能控制系
...【技术特征摘要】
1.一种适用于黑启动的构网型储能控制方法，构网型储能的变流器采用功率控制环，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的适用于黑启动的构网型储能控制方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的适用于黑启动的构网型储能控制方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的适用于黑启动的构网型储能控制方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的适用于黑启动的构网型储能控制方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的适用于黑启动的构网型储能控制方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙广宇，李家珏，戈阳阳，孙俊杰，张强，张潇桐，谢冰，胡殊博，马欣彤，谢赐戬，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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