[发明专利]一种电网电压对称跌落故障下的VSG控制方法

说明书

本发明专利公开了一种电网电压对称跌落故障下的VSG控制方法，包括下述步骤：S1,采集联络线处电网电压信息，并传输至微电网中VSG的本地控制器；S2,当检测到电网电压对称跌落故障，计算有功与无功参考指令以及电压参考指令；S3,建立故障运行点处的并网小信号模型并求解满足给定动态性能与稳定性能指标的控制参数、与，同步切换有功与电压额定值至有功与电压参考指令，切换控制参数、与；S4,本地控制器采集本地电压与电流信息，建立电压环控制模型、故障限流控制模型以及电流环控制模型：S5,检测到故障消除，通过相角调节实现从故障状态到正常状态的平滑过渡,能够实现电网电压恢复后VSG从故障运行状态到正常运行状态的平滑快速过渡。

技术领域

本发明属于新能源发电并网控制技术领域，具体涉及一种电网电压对称跌落故障下的VSG控制方法。

背景技术

分布式发电(distributed generation，DG)作为一种能够高效利用新能源的发电技术得到了广泛关注。然而分布式电源大部分通过电力电子变换装置接入电网，缺乏类似于传统同步机的阻尼和惯性，而且一些分布式电源如风电和光伏，其发电具有随机性和波动性，难以参与系统的电压和频率调节，随着分布式电源渗透率的增加，其将对系统的安全稳定运行造成威胁。在此背景下， VSG控制技术因为模拟传统同步机的运行特性，能够实现分布式电源友好并网而得到了广泛研究。

目前关于VSG在非理想电网情况下的并网控制研究较少，而由于实际情况中配电网的电压经常会受到负载的投切、不对称运行、短路故障等因素的影响而出现波动，考虑到传统逆变器控制策略与VSG控制策略在控制机理上存在较大差别，传统逆变器在非理想情况下的控制难以直接用于基于VSG的并网逆变器控制，VSG并网后将面临如何在诸如以上复杂电网工况下可靠运行的问题，VSG 的低电压穿越问题是VSG的并网适应性关键问题之一，VSG虽具有类似于传统同步机的阻尼和惯性输出特性，但其本质上仍通过电力电子变流器接口接入电网，其过载能力有限，在电压跌落期间，如不加以控制，将引起过流而损害变流器设备；另一方面，若在电压跌落期间，通过保护设备将VSG从电网中切除，在分布式电源渗透率程度高的电网中，大量分布式电源从电网中切除也将导致过大的有功无功功率缺额，威胁到整个系统运行的稳定性和可靠性。因此，许多国家出台了相关标准，要求接入电网的分布式电源具有一定的低电压穿越能力，即在电网电压跌落期间能够不脱网连续运行，并且在故障期间，分布式电源能向电网提供一定的无功支撑，在故障消除后，分布式电源能够快速稳定恢复至正常运行状态。