[发明专利]一种新能源储能系统的高频振荡抑制方法和装置

说明书

本发明提供一种新能源储能系统的高频振荡抑制方法和装置，获取VSC‑HVDC系统中新能源储能系统的并网点交流电压和VSC‑HVDC系统的输出电流；确定VSC‑HVDC系统中送端换流站的调制电压；对新能源储能系统的高频振荡进行抑制。本申请考虑了送端换流站与新能源储能系统之间的线路的作用，避免了WFVSC阻抗和新能源储能系统阻抗相位差过大的情况，对新能源储能系统的高频振荡实现最大程度的抑制，抑制效果好，能够显著提升新能源储能系统经由VSC‑HVDC接入主网时的系统运行稳定性。本申请以送端换流站的调制电压为基础实现新能源储能系统的高频振荡抑制，与具体的调制方式无关，调节更灵活，适用于包括SVM、SPWM在内的VSC‑HVDC系统中新能源储能系统的高频振荡抑制。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种新能源储能系统的高频振荡抑制方法和装置。

背景技术

随着能源短缺和碳排放的问题的日益严重，新能源发电系统得到了广泛的应用。相较于传统风电交流并网的高损耗和传统风电直流并网的低灵活性，经含电压源换流器的高压直流输电(Voltage Source Converter High Voltage Direct Current，VSC-HVDC)系统并网是当前被认为解决大规模可再生能源汇集并网的最有效的手段。当VSC-HVDC系统与新能源发电系统中的储能电站连接时，送端换流站处于电压控制的模式，从而为互联系统提供交流电压支持。电压公共耦合点(Point of Common Coupling，PCC)会被VSC-HVDC系统和储能电站之间交互作用所影响，如果VSC-HVDC系统和储能电站的阻抗特性是某一个频率点不匹配，互联系统就会在此频率点产生振荡现象。振荡的出现会导致PCC出现显著的谐波分量，恶化系统运行性能，甚至导致系统脱网停机。因此，对于新能源储能系统接入的互联系统而言，为了保障互联系统的安全稳定运行，需要对新能源储能系统的振荡进行抑制。

目前，为了对新能源储能系统的振荡进行抑制，一般通过对电压采样环节进行低通滤波，消除了电压控制延时对于风电场侧换流站(Wind Farm Voltage-SourcedConverter，WFVSC)输出阻抗的影响。同时考虑了电流控制环的延时影响，实现了VSC-HVDC连风电柔直接入引发的高频振荡的抑制。由于新能源储能系统与送端换流站之间的线路(即交流电缆)的存在会导致新能源储能系统侧阻抗在高频区域呈现为纯容性，即便WFVSC因控制延时的影响被消除阻抗呈现为纯感性，由于新能源储能系统阻抗呈现为纯容性，导致WFVSC阻抗和新能源储能系统阻抗相位差仍然过大，新能源储能系统的高频振荡仍然存在，抑制效果差。

发明内容

为了克服上述现有技术中抑制效果差的不足，本发明提供一种新能源储能系统的高频振荡抑制方法，包括：

获取VSC-HVDC系统中新能源储能系统的并网点交流电压和VSC-HVDC系统的输出电流；

基于所述新能源储能系统的并网点交流电压和所述VSC-HVDC系统的输出电流确定所述VSC-HVDC系统中送端换流站的调制电压；

基于所述送端换流站的调制电压对新能源储能系统的高频振荡进行抑制。

所述基于所述新能源储能系统的并网点交流电压和所述VSC-HVDC系统的输出电流确定所述VSC-HVDC系统中送端换流站的调制电压，包括：

对所述新能源储能系统的并网点交流电压和所述VSC-HVDC系统的输出电流进行坐标变换，得到所述新能源储能系统的并网点交流电压在dq坐标系中的分量和所述VSC-HVDC系统的输出电流在dq坐标系中的分量；

基于所述新能源储能系统的并网点交流电压在dq坐标系中的分量和所述VSC-HVDC系统的输出电流在dq坐标系中的分量计算所述送端换流站的输出电压；

基于所述VSC-HVDC系统的输出电流在dq坐标系中的分量计算所述新能源储能系统的高频振荡分量抑制的电压补偿量；