一种新能源发电并网变流器控制方法、装置、设备及存储介质与流程
本发明涉及并网控制，尤其涉及一种新能源发电并网变流器控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术：
1、目前，以风电、光伏为代表的规模化新能源发电装置不断并入电力系统网架，新能源发电在电力系统中的占比逐年攀升。然而，新能源发电出力受光照强度、风速大小等自然气象条件的影响十分显著，其出力特性具备强随机性与大幅波动特征，这种间歇性、不确定性的发电方式使得新能源并网点的电网等效强度（即短路比）处于持续动态波动状态。在此背景下，并网变流器作为连接新能源发电单元与交流电网的核心功率变换接口，其控制性能直接决定了新能源发电系统的并网运行品质与安全稳定性。
2、目前，针对新能源并网变流器的控制，主要分为跟网型控制与构网型控制两大技术路线。跟网型控制在低短路比弱电网工况下，锁相环与电网阻抗之间形成强耦合，极易引发系统振荡甚至失稳；构网型控制在强电网工况下，其电压源特性与强电网刚性电压源之间产生功率竞争，易引发有功无功耦合振荡、动态响应超调量大、稳定裕度下降等问题。由此可见，单一的跟网型控制或构网型控制架构，均无法同时兼顾高短路比与低短路比两端极端工况下的稳定性需求。
技术实现思路
1、本发明提供了一种新能源发电并网变流器控制方法、装置、设备及存储介质，以解决现有自适应混合控制在同步环和电压外环同时进行参数自适应调整时，两个控制环的比例系数相互耦合的问题，进而实现新能源并网系统安全稳定运行。
2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种新能源发电并网变流器控制方法，包括：
3、获取变流器在并网点的电压分量和电流分量，并根据所述电压分量和电流分量，确定短路比；
4、根据所述短路比自适应调整混合同步控制环中跟网型锁相环控制分量与构网型功率同步控制分量之间的第一权重分配系数；
5、基于调整后的所述第一权重分配系数，对所述跟网型锁相环控制分量输出的第一同步信号和所述构网型功率同步控制分量输出的第二同步信号进行加权融合，得到目标同步信号，根据所述目标同步信号，计算控制相角；
6、获取预设的第二权重分配系数，根据所述第二权重分配系数，对混合电压外环中的跟网型定功率控制分量与构网型定电压控制分量进行加权融合，计算电流参考值；
7、通过所述电流参考值对电流内环进行pi控制，计算电压参考值；
8、根据所述控制相角，将所述电压参考值进行坐标转换，并根据坐标转换后的电压参考值，生成调制信号控制所述变流器。
9、作为优选方案，所述获取变流器在并网点的电压分量和电流分量，并根据所述电压分量和电流分量，确定短路比，具体包括：
10、获取变流器在并网点的电压和电流；
11、对所述电压和电流进行坐标变换，得到电压分量和电流分量；
12、根据所述电压分量和电流分量，计算对应变流器的阻抗，并基于所述阻抗，计算得到短路比。
13、作为优选方案，所述电压分量包括：d轴电压分量和q轴电压分量，所述电流分量包括：d轴电流分量和q轴电流分量；所述根据所述电压分量和电流分量，计算对应变流器的阻抗，并基于所述阻抗，计算得到短路比，具体包括：
14、根据所述d轴电压分量和q轴电压分量，以及所述d轴电流分量和q轴电流分量，计算得到电网的阻抗；
15、根据所述阻抗，结合电网电压有效值以及预设阻抗角，计算得到短路容量；
16、基于所述短路容量，结合并网点的有功功率，计算得到短路比。
17、作为优选方案，所述根据所述短路比自适应调整混合同步控制环中跟网型锁相环控制分量与构网型功率同步控制分量之间的第一权重分配系数，具体包括：
18、根据所述短路比，结合第一预设阈值确定所述第一权重分配系数的取值；
19、其中，所述第一权重分配系数用于分配所述跟网型锁相环控制分量的第一权重值和所述构网型功率同步控制分量的第二权重值，所述第一权重值与所述第二权重值之和为1。
20、作为优选方案，所述基于调整后的所述第一权重分配系数，对所述跟网型锁相环控制分量输出的第一同步信号和所述构网型功率同步控制分量输出的第二同步信号进行加权融合，得到目标同步信号，根据所述目标同步信号，计算控制相角，具体包括：
21、按照所述第一权重值对所述第一同步信号进行加权，得到第一加权信号；
22、按照所述第二权重值对所述第二同步信号进行加权，得到第二加权信号；
23、将所述第一加权信号和所述第二加权信号叠加，得到所述目标同步信号；
24、根据所述目标同步信号确定角频率，并对所述角频率进行积分，得到所述控制相角。
25、作为优选方案，所述根据所述第二权重分配系数，对混合电压外环中的跟网型定功率控制分量与构网型定电压控制分量进行加权融合，计算电流参考值，具体包括：
26、根据所述第二权重分配系数，确定所述跟网型定功率控制分量对应的第三权重值和所述构网型定电压控制分量对应的第四权重值；
27、按照所述第三权重值对所述跟网型定功率控制分量输出的第一电压调节信号进行加权，得到第三加权信号；
28、按照所述第四权重值对所述构网型定电压控制分量输出的第二电压调节信号进行加权，得到第四加权信号；
29、将所述第三加权信号和所述第四加权信号叠加，得到目标电压调节信号；
30、根据所述目标电压调节信号，计算所述电流参考值。
31、作为优选方案，所述获取预设的第二权重分配系数，根据所述第二权重分配系数，对混合电压外环中的跟网型定功率控制分量与构网型定电压控制分量进行加权融合，计算电流参考值，具体包括：
32、通过所述电流参考值作为输入，对电流内环进行pi控制，得到控制过程中的第二pi控制参数；
33、根据所述第二pi控制参数，结合换流器侧电流分量和电流参考值，计算得到电压参考值。
34、作为优选方案，所述根据所述控制相角，将所述电压参考值进行坐标转换，并根据坐标转换后的电压参考值，生成调制信号控制所述变流器，具体包括：
35、根据所述控制相角，将所述电压参考值从dq坐标系，转换成abc坐标系，得到目标调制电压；
36、将所述目标调制电压输入至pwm调制单元中生成调制信号，并基于所述调制信号控制变流器。
37、作为优选方案，方法还包括：
38、建立变流器并网系统的仿真模型，并对所述仿真模型设定扰动信号；
39、基于所述扰动信号，生成若干仿真短路比，并在若干仿真短路比下，生成调制信号控制变流器并网系统的仿真模型，并验证控制性能。
40、相应地，本发明还提供一种新能源发电并网变流器控制装置，包括：控制环模块和线路模块；
41、所述控制环模块，用于执行如上任意一项所述的新能源发电并网变流器控制方法；
42、所述线路模块包括：换流器、并网点、电容、第一电阻电感模块和第二电阻电感模块。
43、作为优选方案，所述换流器、第一电阻电感模块和第二电阻电感模块之间依次串联；
44、所述并网点和电容接入至所述第一电阻电感模块和第二电阻电感模块之间；
45、所述第一电阻电感模块包括：第一电阻和第一电感；所述第一电阻和第一电感之间串联；
46、所述第二电阻电感模块包括：第二电阻和第二电感；所述第二电阻和第二电感之间串联。
47、相应地，本发明还提供一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任意一项所述的新能源发电并网变流器控制方法。
48、相应地，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上任意一项所述的新能源发电并网变流器控制方法。
49、相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
50、本发明的技术方案通过获取变流器在并网点的电压分量和电流分量确定短路比，进而根据短路比自适应调整混合同步控制环中跟网型锁相环控制分量与构网型功率同步控制分量之间的第一权重分配系数，同时对混合电压外环采用独立于第一权重分配系数的预设固定值作为第二权重分配系数——即第一权重随短路比动态自适应调整以保证不同电网强度下的同步精度，而第二权重固定不变使电压外环的跟网/构网权重不随短路比波动而反复扰动。这种“同步环自适应、电压外环固定解耦”的非对称控制架构，从根本上消除了传统方案中两个权重系数同时随短路比动态调整时所形成的正反馈耦合路径，避免了两个控制环之间的控制指令相互干涉，使得有功功率与无功功率的调节通道保持独立。在短路比大幅波动的场景下，本发明不仅保证了同步环能够快速跟踪电网相位变化，而且电压外环的控制参数可以独立整定、不会因系数联动而引入额外扰动，从而有效抑制了有功无功耦合振荡，确保系统在短路比从至极弱电网至极强电网的宽幅范围内均能保持稳定运行。