[發明專利]光伏虛擬同步發電機控制參數的整定方法及系統

有效

• 申請號: 201810329466.4
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108614416B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 孫大衛;劉輝;江浩;宋鵬;葛俊;李智;朱斯;吳林林
• 申請（專利權）人: 華北電力科學研究院有限責任公司;國網冀北電力有限公司電力科學研究院;國網冀北電力有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02;H02P9/00;H02J3/40
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞;王天堯

本發明提供了一種光伏虛擬同步發電機控制參數的整定方法及系統，其中，方法包括：獲取最小阻尼比ξ_min，獲取有功下垂系數K_Dp、虛擬慣量J、虛擬電阻R_v和虛擬電感L_v的調節范圍；設定K_Dp及J為最大值，R_v為最小值；建立光伏虛擬同步發電機并網系統的狀態空間矩陣A_n×n，根據狀態空間矩陣A_n×n計算得到一組阻尼比表達式；計算得到L_v的可行域U₁；將L_v的可行域U₁與其調節范圍U_L取交集，若U₁∩U_L為空，則減小J的取值，返回上一步驟重新計算L_v的可行域U₁，若U₁∩U_L不為空，則根據U₁∩U_L設定虛擬電感L_v的取值；計算得到R_v的可行域U₂；將R_v的可行域U₂與其調節范圍U_R取交集，根據U₂∩U_R設定虛擬電阻R_v的取值。本發明能夠有效快速的實現光伏虛擬同步發電機控制參數的整定。

技術領域

本發明涉及光伏系統穩定性領域，尤其涉及一種光伏虛擬同步發電機(VSG)控制參數整定方法。

背景技術

為解決能源和環境問題，光伏電源在電網中的占比日益增加。為提高含大規模光伏電源的系統頻率穩定性和電壓穩定性，可采用虛擬同步發電機技術控制光伏發電設備，形成光伏虛擬同步發電機。光伏虛擬同步發電機繼承了同步機的慣性、調頻等優勢，但也同時引入了同步機可能導致的穩定性問題。

目前對于光伏虛擬同步發電機的理論研究成果較多，但對光伏虛擬同步發電機在實際應用中的控制參數整定的研究較少，主要是通過經驗或試錯的方式對光伏虛擬同步發電機的控制參數進行整定，具有整定效率低、整定效果差的缺陷，使得光伏虛擬同步發電機并網時存在并網穩定性差及頻率支撐能力差的問題。

發明內容

本發明用于解決現有技術中主要是通過經驗或試錯的方式對光伏虛擬同步發電機的控制參數進行整定，無光伏虛擬同步發電機控制參數整定標準，使得光伏虛擬同步發電機并網時存在并網穩定性的問題。

本發明的一技術方案為提供一種光伏虛擬同步發電機控制參數的整定方法，包括：

獲取光伏虛擬同步發電機并網系統的最小阻尼比ξ_min，獲取光伏虛擬同步發電機的有功下垂系數K_Dp、虛擬慣量J、虛擬電阻R_v和虛擬電感L_v的調節范圍；

設定有功下垂系數K_Dp及虛擬慣量J為最大值，設定虛擬電阻R_v為最小值；

建立光伏虛擬同步發電機并網系統的狀態空間矩陣A_n×n，根據狀態空間矩陣A_n×n計算得到光伏虛擬同步發電機并網系統的一組阻尼比表達式f_i(K_Dp,J,R_v,L_v)(i＝1,...,n)；

根據有功下垂系數K_Dp、虛擬慣量J及虛擬電阻R_v的取值，所述阻尼比表達式及最小阻尼比ξ_min計算得到虛擬電感L_v的可行域U₁；