一种构网型SVG与储能变换器协调控制方法及系统与流程

本发明属于构网型储能，尤其涉及一种构网型svg与储能变换器协调控制方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、新型电力系统的建设促使风光等新能源渗透率逐渐提高。这些能源形式以电力电子变换器为接口，取代具备物理旋转惯量的同步发电机等设备成为电力系统的主体电源，降低了电力系统的惯量水平。另一方面，新能源发电多以获得最大功率为目标，使得外特性呈现出跟网型的电流源形式，无法参与频率调节，高比例的新能源显著影响着电力系统的惯量响应，降低了调频能力，破坏了频率稳定性。

3、呈现电压源特性的构网型储能能够解决上述问题，其整合了虚拟惯量环节，可以参与电力系统的频率调节，提升频率惯量水平。

4、然而，目前构网型储能仍然处于技术发展阶段，工程应用尚不成熟，储能变换器（power conversion system，pcs）仍多采用跟网型控制。近期开发静止无功发生器（staticvar generator，svg）的构网控制能力成为研究热点，与pcs不同的是，构网型svg无法向电力系统提供有功功率，只能参与到电力系统频率的惯量响应阶段，一次调频等能力缺失。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种构网型svg与储能变换器协调控制方法及系统，在pcs跟网控制策略的最外层引入比例微分控制环节，使得由svg直流侧电压到vsg发出的有功功率的稳态传递增益不再为0，从而构网型svg与储能混合系统具备了频率调节能力。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一个方面提供一种构网型svg与储能变换器协调控制方法，其包括：

4、获取pcc网侧无功功率，与无功功率给定值作差后通过无功功率控制器，得到交流电压给定值；获取svg直流侧电压，与svg直流电压参考值作差之后通过比例控制器，得到svg频率，通过积分环节输出相位角；对于交流电压给定值，通过电压-电流双环控制，得到调制电压，与相位角一起，通过坐标变换生成三相pwm驱动信号，控制svg变流器；

5、获取svg直流侧电压，与svg直流电压参考值作差之后通过比例微分控制器，得到pcs有功功率参考值，通过pcs功率电流双闭环控制，生成三相pwm驱动信号，控制pcs变流器。

6、进一步地，还包括：获取vsg发出的有功功率，与vsg有功功率给定值作差之后，通过惯性控制器得到实际的电力系统频率。

7、进一步地，所述vsg有功功率给定值的取值以使pcc网侧功率因数为1为目标。

8、进一步地，svg频率控制前向通道增益为：；其中，

vc表示pcc相电压有效值，

vg表示vsg相电压有效值，

δ表示pcc电压滞后于vsg电压的功率角，

xline表示输电线路感抗，

csvg为svg的直流电容，svg的直流电压分别为

vdc1，

kvp和

dvp分别表示比例系数和微分系数，

g(

s)表示传递函数。

9、本发明的第二个方面提供一种构网型svg与储能变换器协调控制系统，其包括：

10、svg构网型控制模块，其被配置为：获取pcc网侧无功功率，与无功功率给定值作差后通过无功功率控制器，得到交流电压给定值；获取svg直流侧电压，与svg直流电压参考值作差之后通过比例控制器，得到svg频率，通过积分环节输出相位角；对于交流电压给定值，通过电压-电流双环控制，得到调制电压，与相位角一起，通过坐标变换生成三相pwm驱动信号，控制svg变流器；

11、pcs跟网型控制模块，其被配置为：获取svg直流侧电压，与svg直流电压参考值作差之后通过比例微分控制器，得到pcs有功功率参考值，通过pcs功率电流双闭环控制，生成三相pwm驱动信号，控制pcs变流器。

12、进一步地，还包括：获取vsg发出的有功功率，与vsg有功功率给定值作差之后，通过惯性控制器得到实际的电力系统频率。

13、进一步地，所述vsg有功功率给定值的取值以使pcc网侧功率因数为1为目标。

14、进一步地，svg频率控制前向通道增益为：；其中，

vc表示pcc相电压有效值，

vg表示vsg相电压有效值，

δ表示pcc电压滞后于vsg电压的功率角，

xline表示输电线路感抗，

csvg为svg的直流电容，svg的直流电压分别为

vdc1，

kvp和

dvp分别表示比例系数和微分系数，

g(

s)表示传递函数。

15、本发明的第三个方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的一种构网型svg与储能变换器协调控制方法中的步骤。

16、本发明的第四个方面提供一种计算机设备，包括计算机可读存储介质、处理器及存储在计算机可读存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的一种构网型svg与储能变换器协调控制方法中的步骤。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、本发明在pcs跟网控制策略的最外层引入比例微分控制环节，使得由svg直流侧电压到vsg发出的有功功率的稳态传递增益不再为0，从而构网型svg与储能混合系统具备了频率调节能力。

19、本发明采用比例微分控制来增大频率阻尼，svg频率控制环路表现为一型系统，因此频率振荡可以得到抑制。

1.一种构网型svg与储能变换器协调控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种构网型svg与储能变换器协调控制方法，其特征在于，还包括：获取vsg发出的有功功率，与vsg有功功率给定值作差之后，通过惯性控制器得到实际的电力系统频率。

3.如权利要求2所述的一种构网型svg与储能变换器协调控制方法，其特征在于，所述vsg有功功率给定值的取值以使pcc网侧功率因数为1为目标。

4.如权利要求1所述的一种构网型svg与储能变换器协调控制方法，其特征在于，svg频率控制前向通道增益为：；其中，vc表示pcc相电压有效值，vg表示vsg相电压有效值，δ表示pcc电压滞后于vsg电压的功率角，xline表示输电线路感抗，csvg为svg的直流电容，svg的直流电压分别为vdc1，kvp和dvp分别表示比例系数和微分系数，g(s)表示传递函数。

5.一种构网型svg与储能变换器协调控制系统，其特征在于，包括：

6.如权利要求5所述的一种构网型svg与储能变换器协调控制系统，其特征在于，还包括：获取vsg发出的有功功率，与vsg有功功率给定值作差之后，通过惯性控制器得到实际的电力系统频率。

7.如权利要求6所述的一种构网型svg与储能变换器协调控制系统，其特征在于，所述vsg有功功率给定值的取值以使pcc网侧功率因数为1为目标。

8.如权利要求5所述的一种构网型svg与储能变换器协调控制系统，其特征在于，svg频率控制前向通道增益为：；其中，vc表示pcc相电压有效值，vg表示vsg相电压有效值，δ表示pcc电压滞后于vsg电压的功率角，xline表示输电线路感抗，csvg为svg的直流电容，svg的直流电压分别为vdc1，kvp和dvp分别表示比例系数和微分系数，g(s)表示传递函数。

9.一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，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的一种构网型svg与储能变换器协调控制方法中的步骤。

10.一种计算机设备，包括计算机可读存储介质、处理器及存储在计算机可读存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-4中任一项所述的一种构网型svg与储能变换器协调控制方法中的步骤。