[发明专利]一种光储一体虚拟同步发电机协调控制方法及系统

说明书

本发明提供一种光储一体虚拟同步发电机协调控制方法及系统，包括：对微电网逆变器引入虚拟同步发电机，基于电网频率相位和电压，通过所述虚拟同步发电机对所述微电网进行双环调制；将进行双环调制后的微电网和电网进行并网；并网后，基于微电网和电网之间的充放电实现微电网和电网的协调控制。有效的调节了电网系统，为电网系统提供频率和电压支撑，维持了电网系统的稳定。使逆变器具有惯性特性和电磁参数特性，在并网前能够使微网电压的频率、相位和幅值与电网同步，实现平滑安全并网，友好参与电网调节，在并网后能够稳定直流母线电压。

技术领域：

本发明涉及微网逆变器的控制技术领域，具体涉及一种光储一体虚拟同步发电机协调控制方法及系统。

背景技术：

当前全球能源互联网战略构想提出，以清洁能源为主导、以电为中心的能源新格局的构建，加快推动区域电网迈进高比例清洁能源时代，电网功能形态将发生巨大变化，对电网技术水平提出了新的要求。

因此，在新能源高渗透率场合，如何实现微电网与大电网的友好互动，维持系统稳定等问题已经引起业界关注，但是光伏和储能电压波动情况严重，电网系统不稳定，缺乏光伏、储能与电网之间有效的调节，使光储和电网得不到充分的利用。

发明内容：

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种光储一体虚拟同步发电机协调控制方法，所述方法包括：

对微电网逆变器引入虚拟同步发电机，基于电网频率相位和电压，通过所述虚拟同步发电机对所述微电网进行双环调制；

将进行双环调制后的微电网和电网进行并网；

并网后，基于微电网和电网之间的充放电实现微电网和电网的协调控制。

优选的，所述对微电网逆变器引入虚拟同步发电机，包括：获取微电网逆变器的三相电流和电压值；

基于微电网逆变器的三相电流和电压值根据瞬时功率理论计算有功功率和无功功率；

基于微电网逆变器的有功功率引入虚拟同步发电机的惯性特性；

基于微电网逆变器的无功功率引入虚拟同步发电机的电磁暂态特性。

优选的，所述基于电网频率相位和电压，通过所述虚拟同步发电机对所述微电网进行双环调制，包括：

基于电网频率相位和电压对所述微电网逆变器加入频率相位和电压；

基于带有频率相位和电压的微电网逆变器通过引入虚拟同步发电机的惯性特性和电磁暂态特性对所述微电网进行双环调制。

优选的，所述基于微电网逆变器的有功功率引入虚拟同步发电机的惯性特性的关系式如下：

其中：P_set为虚拟同步发电机设定的机械功率；D_p为有功频率的下垂系数；ω_n为额定角频率；ω为实际角频率；P_e为有功功率；J为转动惯量。

优选的，所述基于微电网逆变器的无功功率引入虚拟同步发电机的电磁暂态特性的关系式如下：

其中：Q_e为同步发电机实际输出的无功功率，Q_set为设定的无功功率给定值，D_q为无功电压下垂系数，U_n为输出电压的额定有效值，K等效为无功电压环节的电磁惯性参数。

优选的，所述将进行双环调制后的微电网和电网进行并网，包括：

以电网的角频率作为参考值计算微电网逆变器的角频率修正量；

以电网的电压作为参考值计算微电网逆变器的电压无功修正量；