【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子控制，特别是一种弱网状态下基于级联svg的并网系统高频振荡抑制方法及系统。
技术介绍
1、随着新能源发电规模的扩大，以风光为代表的新能源通过电力电子变换器为接口大规模接入电网，电力系统电力电子化特征日益明显，给电网的安全稳定运行带来巨大的影响。近年来，国内外发生的多起电力事故与新能源的接入直接相关。新能源通过电力电子变换器并入电网，电力电子变换器具有低惯量、弱阻尼等特性，随着数目巨大、种类多样的电力电子变换器接入电网，传统同步发电机的占比将持续下降。并且新能源场站一般位于电网末端或网架结构相对薄弱的地区，新能源并网后需通过联络线向外远距离输送功率，导致新能源并网系统的小扰动稳定性问题更加凸显。
2、高频振荡会造成设备损坏或触发保护装置动作，不仅严重制约可再生能源的高效消纳，还威胁到电力系统的安全稳定运行，给新能源设备制造厂商、发电厂家、电网公司以及重要用电负荷等造成巨大的经济损失。因此，研究新能源场站中高频振荡抑制对于提高新能源并网及其外送系统的安全性、稳定性、可靠性具有重要的工程价值。
3、新能源并网系统高频振荡的形成机理主要可以分成两种：lc滤波器的固有谐振和数字控制延时在高频段引入的负阻尼，在接入电网时会在系统中引发高频振荡。对于两者所引发高频振荡的抑制。基于并网系统本身结构或控制的改善国内外已经有了大量的研究成果，主要可以总结为三个方面：无源阻尼方案、有源阻尼方案、减少系统总控制延时这三个方面。基于网侧的抑制，可以通过在并网侧添加有源阻尼器，目前针对有源阻尼器的研究相对较少，
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种弱网状态下基于级联svg的并网系统高频振荡抑制方法及系统，在实现高效的网侧无功控制同时，抑制网侧高频振荡。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种弱网状态下基于级联svg的并网系统高频振荡抑制方法，并网系统每一相均包括多个级联的svg装置，三相级联的svg装置并联接入电网；包括以下步骤：
3、采集并网点的电压信号、第l相的输出电流信号、网侧电流信号、svg装置电容电压信号；
4、利用所述svg装置电容电压信号生成初步调制电流分量；
5、将所述并网点的电压信号经过基频陷波器，获得网侧除基频外的振荡电压分量，基于该振荡电压分量生成高频振荡抑制电流分量；
6、基于采集的并网点电压信号、第l相输出电流信号、网侧电流信号，生成无功电流分量补偿分量；
7、将所述初步调制电流分量、高频振荡抑制电流分量、无功电流分量补偿分量相加，得到第l相补偿电流参考值，将所述第l相电流参考值与第l相输出电流信号做差，将差值经过一个电流调节器，将所述电流调节器的输出经过电网电压前馈控制，得到第l相调制电压，利用所述第l相调制电压获得驱动信号，控制各svg装置开关器件的通断。
8、本专利技术不采用全局电压加相间均压的控制方式，为了降低控制复杂度，采用svg子模块电容电压控制策略，即直接控制三相桥臂各个子模块的电容电压均值vclm(l＝a、b、c)，并且通过增加基于虚拟电阻的谐波电流的提取来调节交流电流给定参考值，从而对高频振荡进行精确的抑制。
9、所述初步调制电流分量的具体获取过程包括：
10、计算三相桥臂各个svg装置的电容电压均值；
11、将svg装置电容电压均值与直流电容电压参考指令vdcref做差，差值标幺化后，经pi调节器，获得初步调制电流的幅值；
12、将所述幅值分别乘以sin(θ)、sin(θ-2π/3)、sin(θ+2π/3)，即获得初步调制电流。
13、所述高频振荡抑制电流分量ilr的计算公式为：
14、
15、其中，vl为网侧三相电压，vlh为振荡电压分量，rv为基于振荡分量的自适应电阻值，ωn＝2πfn，fn为基频，为网侧电压中的总谐波分量，为预设的电网电压谐波含量限制值，s为复变量，bw为二阶带通滤波器的带宽，ζ1为基频陷波器的传递函数阻尼比系数，kpr、kdr、kir分别为虚拟电阻自适应控制中pid调节器的比例增益、微分增益、积分增益，fch为高频振荡分量中心频率。
16、网侧电压中的总谐波分量的获取过程包括：将并网点的谐波电压经过一个带阻滤波器，提取除基频以外的谐波分量，再将除基频以外的谐波分量进行clark变换，获得两相坐标系下的分量vαh和vβh，将vαh和vβh的均方值送到低通滤波器去波纹，得到网侧电压中的总谐波分量
17、所述低通滤波器的传递函数
18、所述无功电流分量补偿分量的具体获取过程包括：
19、实时检测网侧的无功功率，将所述无功功率作为第l相的无功功率给定指令值；
20、比较所述无功功率给定指令值与第l相的实时无功功率，差值输入pi调节器，得到无功功率电流调节指定值；
21、将无功功率电流调节指定值和有功功率电流调节指定值经过坐标变换，得到三相无功功率电流调节值，即得到无功电流分量补偿分量；其中，所述有功功率电流调节指定值设定为0。
22、所述电流调节器采用准比例调节器，所述准比例调节器的传递函数为其中，ωc为准比例调节器的带宽，kp、kr分别为比例增益和积分增益，ωo＝2πfo，fo取基频。
23、作为一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种弱网状态下基于级联svg的并网系统高频振荡抑制系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序；所述处理器执行所述计算机程序，以实现上述方法的步骤。
24、作为一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令；所述计算机程序/指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。
25、作为一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令；该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。
26、与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果为：
27、1、本专利技术采用改进型自适应sogi-fll，即在自适应sogi-fll中加入了二阶高通滤波器以滤除中低频振荡，进一步加强了对高频振荡分量中心频率fch的锁频精准度，有效改善了由于高频振荡信息定位不准的问题；
28、2、本专利技术运用基于高频谐波分量均方值计算的虚拟电阻自适应控本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种弱网状态下基于级联SVG的并网系统高频振荡抑制方法，并网系统每一相均包括多个级联的SVG装置，三相级联的SVG装置并联接入电网；其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的弱网状态下基于级联SVG的并网系统高频振荡抑制方法，其特征在于，所述初步调制电流分量的具体获取过程包括：
3.根据权利要求1所述的弱网状态下基于级联SVG的并网系统高频振荡抑制方法，其特征在于，所述高频振荡抑制电流分量ilR的计算公式为：
4.根据权利要求3所述的弱网状态下基于级联SVG的并网系统高频振荡抑制方法，其特征在于，网侧电压中的总谐波分量的获取过程包括：将并网点的谐波电压经过一个带阻滤波器，提取除基频以外的谐波分量，再将除基频以外的谐波分量进行clark变换，获得两相坐标系下的分量Vαh和Vβh，将Vαh和Vβh的均方值送到低通滤波器去波纹，得到网侧电压中的总谐波分量
5.根据权利要求4所述的弱网状态下基于级联SVG的并网系统高频振荡抑制方法，其特征在于，所述低通滤波器的传递函数
6.根据权利要求1所述的弱网状态下基于级联SV
7.根据权利要求1所述的弱网状态下基于级联SVG的并网系统高频振荡抑制方法，其特征在于，所述电流调节器采用准比例调节器，所述准比例调节器的传递函数为其中，ωc为准比例调节器的带宽，Kp、Kr分别为比例增益和积分增益，ωo＝2πfo，fo取基频。
8.一种弱网状态下基于级联SVG的并网系统高频振荡抑制系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序；其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序，以实现上述权利要求1～7之一所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令；其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现上述权利要求1～7之一所述方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令；其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述权利要求1～7之一所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种弱网状态下基于级联svg的并网系统高频振荡抑制方法，并网系统每一相均包括多个级联的svg装置，三相级联的svg装置并联接入电网；其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的弱网状态下基于级联svg的并网系统高频振荡抑制方法，其特征在于，所述初步调制电流分量的具体获取过程包括：
3.根据权利要求1所述的弱网状态下基于级联svg的并网系统高频振荡抑制方法，其特征在于，所述高频振荡抑制电流分量ilr的计算公式为：
4.根据权利要求3所述的弱网状态下基于级联svg的并网系统高频振荡抑制方法，其特征在于，网侧电压中的总谐波分量的获取过程包括：将并网点的谐波电压经过一个带阻滤波器，提取除基频以外的谐波分量，再将除基频以外的谐波分量进行clark变换，获得两相坐标系下的分量vαh和vβh，将vαh和vβh的均方值送到低通滤波器去波纹，得到网侧电压中的总谐波分量
5.根据权利要求4所述的弱网状态下基于级联svg的并网系统高频振荡抑制方法，其特征在于，所述低通滤波器的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王雷，覃于雷，任浩，张凯，韩伟，何志兴，马伏军，汪洪亮，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
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