[发明专利]一种分布式光伏发电系统的构网跟网统一化控制方法

说明书

本发明提供一种分布式光伏发电系统的构网跟网统一化控制方法，包括如下步骤：S1：构建所述分布式光伏发电系统的构网/跟网统一化控制结构；S2：根据S1中的所述控制结构，构建所述分布式光伏发电系统的约束关系；S3：根据S2中的约束关系，设计虚拟分配系数，推导虚拟电压合成方程；S4：设计附加主动阻尼控制器。本发明能够兼备构网型控制策略的电网支撑能力以及跟网型控制策略的面对系统扰动时的快速响应能力，同时通过主动阻尼控制器提高分布式光伏发电系统的阻尼调节能力，进一步提升所述分布式光伏发电系统运行的可靠性和稳定性。

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体涉及一种分布式光伏发电系统的构网跟网统一化控制方法。

背景技术

为了减少全球能源危机以及不可逆转的气候变化，光伏发电等可再生能源发电技术在过去的十年中得到迅速发展，但随着大规模光伏接入电网，使得系统的惯性及阻尼大幅下降。这一问题导致电网在发电量与负载不匹配时，会发生较大的电压/频率变化，易触发系统的保护方案，降低了系统的稳定性及可靠性。

分布式光伏发电系统（Distributed Photovoltaic Generation，DPG）结构如图1所示，其中U_dc为直流侧输入电压，C_dc为直流侧支撑电容，Z_c=R_c+jX_c为DPG输出滤波器阻抗。为了提高光伏并网设备的动态性能和系统可靠性，国内外学者针对并网变换器的控制技术做出了大量研究。这些控制技术主要分为跟网型控制策略（Grid-Following Converter，GFL）以及构网型控制策略（Grid-Forming Converter，GFM）。其中GFM对并网电压幅值及频率进行控制，在电网中惯性降低时，相比GFL具备更好的电网支撑能力。GFL则对并网电流和输出功率进行控制，具备较高的功率输出精度。

然而，目前的分布式光伏发电系统大多采用GFM进行并网控制，随着并网设备数量的增加，易由于较低的功率控制精度及阻尼下降的问题导致系统中出现功率振荡的现象。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种分布式光伏发电系统的构网跟网统一化控制方法，能够兼备GFM的电网支撑能力以及GFL面对系统扰动时的快速响应能力，同时通过主动阻尼控制提高分布式光伏发电系统的阻尼调节能力，进一步提升分布式光伏发电系统运行的可靠性和稳定性。

本发明的具体步骤如下：

一种分布式光伏发电系统的构网跟网统一化控制方法，包括如下步骤：

S1：构建所述分布式光伏发电系统的构网跟网统一化控制结构；所述控制结构包括两条虚拟控制回路：跟网型控制回路与构网型控制回路，分别实现跟网型控制回路及构网型控制回路的控制；

S2：根据S1中的所述控制结构，构建所述分布式光伏发电系统的约束关系；

S3：根据S2中的约束关系，设计虚拟分配系数k₁，通过虚拟分配系数k₁进行虚拟电流及阻抗的分配，推导虚拟的输出电压合成方程；

S4：设计附加主动阻尼控制器，将所述主动阻尼控制器附加在所述跟网型控制回路和构网型控制回路的控制方法中。

进一步地，所述S2中的约束关系如下：