新能源场站多振荡模式裕度的阻尼网络分流控制方法

本发明涉及新能源场站并网系统的振荡模式解耦控制，具体地说，涉及一种新能源场站多振荡模式裕度的阻尼网络分流控制方法，同时涉及一种相应的控制系统、计算机终端和计算机可读存储介质。

背景技术：

1、近期研究和新能源并网工程显示，新能源场站中各机组的多带宽控制器在非理想电网条件下存在复杂的控制相互作用，引发了不同频段的振荡问题，如何提升新能源场站并网系统的并网稳定运行能力是亟待解决的关键问题，也是新能源电源承担主体电源责任的基本前提。针对振荡抑制以及裕度提升控制问题，国内外已开展较多研究，主要有两种实现思路：

2、第一种是基于系统状态空间模型，通过增加状态反馈控制来实现对系统极点(即振荡模式)的配置，设计过程直观、较少依赖机理分析。理论上该方法能够对不同频段的振荡模式有效，但兼顾多模式有效的状态反馈控制及参数设计(如基于全状态估计和反馈的设计)通常十分复杂，因此在新能源场站多机系统中鲜有采用。

3、另一种思路是附加阻尼控制，可基于状态空间模型或频域输入输出模型实现，其基本设计流程为：通过参与因子或频域传函分析，确定主导振荡的控制量和状态量；然后在控制量和状态量间构建链接关系作为附加阻尼路径；最后通过阻尼路径参数优化，来实现对振荡模式的裕度提升控制。该方法在单机系统上应用较多，但由于出发点主要为单个振荡模式，所构造出的附加阻尼支路也只对该单一模式有效，对其它不同频段的振荡模式抑制作用不足。更重要的是，各机组内部的多带宽控制环路在集电网络作用下存在复杂交互作用，这种针对单一模式的附加阻尼控制可能导致对其他非主导模式产生“负向作用”。因此，如何充分计及多机宽频耦合影响，同时释放机组不同控制器间的阻尼控制自由度，使得不同振荡模式能够进行独立、解耦控制，是新能源场站振荡抑制与并网稳定裕度控制亟待解决的关键难题。目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种新能源场站多振荡模式裕度的阻尼网络分流控制方法，同时提供一种相应的控制系统、计算机终端和计算机可读存储介质。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种新能源场站多振荡模式裕度的阻尼网络分流控制方法，包括：

3、建立机组内部控制器显式表征的新能源场站频域闭环模型，通过对所有控制器的输入输出端口进行相互连接，构建得到新能源场站阻尼控制网络；

4、计算所述阻尼控制网络中各个路径元素对不同振荡模式的参与因子，提取所述参与因子的实轴分量，建立阻尼路径灵敏度矩阵；

5、基于所得到不同振荡模式的阻尼路径灵敏度矩阵，筛选对不同模式具有解耦控制作用的分流阻尼路径，实现各模式阻尼的独立分配。

6、优选地，上述方法，还包括：

7、根据所确定的分流阻尼路径，设计附加阻尼控制器的滤波结构和参数；其中：

8、当所述分流阻尼路径的输入信号e主导频段为低频段，则所述附加阻尼控制器的滤波环节采用低通滤波结构；当所述分流阻尼路径的输入信号e主导频段为中频段或高频段，则所述附加阻尼控制器的滤波环节采用高通滤波结构；

9、所述附加阻尼控制器的移相环节采用超前补偿结构，用于补偿附加阻尼在离散控制下的控制延时影响。

10、根据本发明的另一个方面，提供了一种新能源场站多振荡模式裕度的阻尼网络分流控制系统，包括：

11、阻尼控制网络构建模块，该模块用于建立机组内部控制器显式表征的新能源场站频域闭环模型，通过对所有控制器的输入输出端口进行相互连接，构建得到新能源场站阻尼控制网络；

12、阻尼路径灵敏度计算模块，该模块用于计算所述阻尼控制网络中各个路径元素对不同振荡模式的参与因子，提取所述参与因子的实轴分量，建立阻尼路径灵敏度矩阵；

13、分流阻尼路径筛选模块，该模块基于所得到不同振荡模式的阻尼路径灵敏度矩阵，筛选对不同模式具有解耦控制作用的分流阻尼路径，实现各模式阻尼的独立分配。

14、优选地，上述系统，还包括：

15、阻尼控制设计模块，该模块用于根据所确定的分流阻尼路径，设计附加阻尼控制器的滤波结构和参数；其中：

16、当所述分流阻尼路径的输入信号e主导频段为低频段，则所述附加阻尼控制器的滤波环节采用低通滤波结构；当所述分流阻尼路径的输入信号e主导频段为中频段或高频段，则所述附加阻尼控制器的滤波环节采用高通滤波结构；

17、所述附加阻尼控制器的移相环节采用超前补偿结构，用于补偿附加阻尼在离散控制下的控制延时影响。

18、根据本发明的第三个方面，提供了一种计算机终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该计算机程序时可用于执行本发明上述中任一项所述的方法，或，运行本发明上述中任一项所述的系统。

19、根据本发明的第四个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可用于执行本发明上述中任一项所述的方法，或，运行本发明上述中任一项所述的系统。

20、由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下至少一项的有益效果：

21、本发明提供的新能源场站多振荡模式裕度的阻尼网络分流控制方法及系统，显式刻画出考虑了所有机组控制端口连接关系的阻尼控制网络，包括对角/非对角阻尼路径，极大提升了多机阻尼控制设计的自由度，而传统附加阻尼控制主要考虑对角阻尼路径。

22、本发明提供的新能源场站多振荡模式裕度的阻尼网络分流控制方法及系统，能够提供阻尼路径选取的量化依据，通过时频模态法刻画出阻尼路径的振荡模式参与因子，而传统附加阻尼控制主要基于失稳机理的定性分析。

23、本发明提供的新能源场站多振荡模式裕度的阻尼网络分流控制方法及系统，能够实现不同振荡模式裕度的解耦控制，通过分流阻尼路径使得其不同模式的阻尼控制耦合影响较小，便于开展单入单出控制设计。

1.一种新能源场站多振荡模式裕度的阻尼网络分流控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的新能源场站多振荡模式裕度的阻尼网络分流控制方法，其特征在于，所述建立机组内部控制器显式表征的新能源场站闭环模型，通过对所有控制器的输入输出端口进行相互连接，构建得到新能源场站阻尼控制网络，包括：

3.根据权利要求2所述的新能源场站多振荡模式裕度的阻尼网络分流控制方法，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的新能源场站多振荡模式裕度的阻尼网络分流控制方法，其特征在于，所述计算所述阻尼控制网络中各个路径元素对不同振荡模式的参与因子，提取其实轴分量，建立阻尼路径灵敏度矩阵，包括：

5.根据权利要求4所述的新能源场站多振荡模式裕度的阻尼网络分流控制方法，其特征在于，所述基于所得到不同振荡模式的阻尼路径灵敏度矩阵，筛选对不同模式具有解耦控制作用的分流阻尼路径，包括：

6.根据权利要求1-5中任一项所述的新能源场站多振荡模式裕度的阻尼网络分流控制方法，其特征在于，还包括：

7.一种新能源场站多振荡模式裕度的阻尼网络分流控制系统，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的新能源场站多振荡模式裕度的阻尼网络分流控制系统，其特征在于，还包括：

9.一种计算机终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，该处理器执行该计算机程序时可用于执行权利要求1-6中任一项所述的方法，或，运行权利要求7-8中任一项所述的系统。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时可用于执行权利要求1-6中任一项所述的方法，或，运行权利要求7-8中任一项所述的系统。