[发明专利]一种高渗透率光伏系统低频振荡的阻尼控制方法

权利要求书

1.一种高渗透率光伏系统低频振荡的阻尼控制方法，所述光伏系统为四机两区域的多光伏系统，包含四台同步发电机和五台光伏电站，光伏渗透率达到50％以上,将所述四机两区域的多光伏系统划分为包含左边机组的区域1、包含右边机组的区域2和包含中间联络线与负载的区域3，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

步骤1、对所述所述四机两区域的多光伏系统的光伏逆变器施加阻尼控制，对于所述四机两区域的多光伏系统中的区域1、区域2，采用基于广域功率微分的阻尼控制，对于区域3，采用基于本地频率的阻尼控制；

步骤2、应用PRONY算法进行低频振荡模式识别，所述PRONY算法指用一组复指数项的线性组合来拟合等间距采样数据，以识别主导的振荡模式和振幅，具体是将信号可分解成如式(1)所示：

式(1)中，αi为衰减因子；fi为频率；Ai为幅值；θi为初相；Δt为采样间隔；

对于p阶分解，衰减因子α_i、频率fi、幅值Ai和初相位θi的计算公式被表示为如式(2)所示：

步骤3、选取所述四机两区域的多光伏系统中某些节点之间流过的总功率来作为PRONY的分析采样信号，对采样信号进行截止频率为2.5Hz的低通滤波，并进行去趋势处理，消除传感器获取数据时产生的偏移；采用5阶分解，选取其中幅值最大的振荡模式为主导模式，当信噪比达到20dB以上时，则接受Prony分析得到的结果。

2.根据权利要求1所述的一种高渗透率光伏系统低频振荡的阻尼控制方法，其特征在于，所述基于广域功率微分的阻尼控制是将所述四机两区域系统的区域联络线传输的有功功率P_trans作为控制器的输入，进行微分得到dP_trans/dt，然后经巴特沃斯二阶低通滤波器以减少信号误差，再通过比例系数为K的比例控制器来决定阻尼功率P_p的大小；将光伏最大功率点的功率P_M减去阻尼功率P_p，再通过控制器将光伏最终输出功率P_ref控制在0至最大功率点P_MPPT之间；对于其中的无功部分采用基于比例积分控制器进行稳压，所述四机两区域系统的无功功率参考值Q_ref被表示为如式(3)所示：

式中V和V_ref分别为光伏并网点的实际电压和参考电压，K_P和K_i分别为控制器的比例系数和积分系数，s代表复数域,即s域中的拉普拉斯变换。

3.根据权利要求1所述的一种高渗透率光伏系统低频振荡的阻尼控制方法，其特征在于，所述基于本地频率的阻尼控制是将光伏接入点在前后采样时刻的频率之差Δf作为控制器的输入，通过比例控制器的比例系数K来决定阻尼强度，由高通滤波器去除直流分量，再由相位补偿消除相移后得到阻尼功率P_f；将光伏最大功率点的功率P_M减去阻尼功率P_f，再通过限幅环节将光伏最终输出功率P_ref控制在0至最大功率点P_MPPT之间；其中的无功控制部分采用基于比例积分控制器进行稳压，无功控制的无功功率参考值Q_ref也表示为如式(3)所示。