電壓源變換器輸出功率控制方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種電壓源變換器輸出功率控制方法及裝置。其中，該方法包括：確定電壓源變換器的目標輸出功率和實際輸出功率；利用預定坐標變換矩陣，對實際輸出功率進行坐標變換，得到虛擬輸出功率；確定在電壓源變換器所在電網中達到阻抗匹配時對應的虛擬阻抗；基于目標輸出功率，虛擬輸出功率和虛擬阻抗，確定電壓源變換器在電網中的功率分配結果；基于功率分配結果，控制電壓源變換器的輸出功率。本發明專利技術解決了難以在構網型電壓源變換器和跟網型電壓源變換器并聯時，精確、靈活地分配兩種電壓源變換器的輸出功率的技術問題。電壓源變換器的輸出功率的技術問題。電壓源變換器的輸出功率的技術問題。

【技術實現步驟摘要】
電壓源變換器輸出功率控制方法及裝置


[0001]本專利技術涉及高技術服務業領域，具體而言，涉及一種電壓源變換器輸出功率控制方法及裝置。

技術介紹

[0002]在相關技術中，通常采用主從控制策略來進行構網型電壓源變換器與跟網型電壓源變換器并聯時的功率輸出配合，但該方法下兩種電壓源變換器的輸出功率難以精確分配且無法及時響應大規模的負載擾動，易引發系統崩潰，惡化系統的電能質量，且系統的穩定性較差。
[0003]因此，在相關技術中，存在難以在構網型電壓源變換器和跟網型電壓源變換器并聯時，精確、靈活地分配兩種電壓源變換器的輸出功率的技術問題。
[0004]針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術實現思路

[0005]本專利技術實施例提供了一種電壓源變換器輸出功率控制方法及裝置，以至少解決難以在構網型電壓源變換器和跟網型電壓源變換器并聯時，精確、靈活地分配兩種電壓源變換器的輸出功率的技術問題。
[0006]根據本專利技術實施例的一個方面，提供了一種電壓源變換器輸出功率控制方法，包括：確定電壓源變換器的目標輸出功率和實際輸出功率；利用預定坐標變換矩陣，對實際輸出功率進行坐標變換，得到虛擬輸出功率；確定在電壓源變換器所在電網中達到阻抗匹配時對應的虛擬阻抗；基于目標輸出功率，虛擬輸出功率和虛擬阻抗，確定電壓源變換器在電網中的功率分配結果；基于功率分配結果，控制電壓源變換器的輸出功率。
[0007]可選的，利用預定坐標變換矩陣，對實際輸出功率進行坐標變換，得到虛擬輸出功率，包括：確定實際輸出功率中的實際輸出有功功率和實際輸出無功功率；對實際輸出有功功率進行坐標變換，得到虛擬輸出有功功率；對實際輸出無功功率進行坐標變換，得到虛擬輸出無功功率；基于虛擬有功功率和虛擬無功功率，確定虛擬輸出功率。
[0008]可選的，基于目標輸出功率，虛擬輸出功率和虛擬阻抗，確定電壓源變換器在電網中的功率分配結果，包括：確定目標輸出功率中的目標輸出有功功率和目標輸出無功功率；基于虛擬輸出有功功率，目標輸出有功功率和電網中的分配控制參數，確定電壓源變換器在電網中的有功功率分配結果；基于虛擬輸出無功功率，目標輸出無功功率和虛擬阻抗，確定電壓源變換器在電網中的無功功率分配結果；基于有功功率分配結果和無功功率分配結果，確定電壓源變換器在電網中的功率分配結果。
[0009]可選的，上述電壓源變換器為構網型電壓源變換器或跟網型電壓源變換器。
[0010]可選的，上述方法用于構網型電壓源變換器和跟網型電壓源變換器并聯時，確定構網型電壓源變換器和跟網型電壓源變換器的輸出功率分配方式。
[0011]可選的，基于功率分配結果，控制電壓源變換器的輸出功率，包括：確定構網型電
壓源變換器和跟網型電壓源變換器的倒下垂功率容量比值；基于倒下垂功率容量比值和功率分配結果，控制構網型電壓源變換器和跟網型電壓源變換器的輸出功率。
[0012]根據本專利技術實施例的另一方面，還提供了一種電壓源變換器輸出功率控制裝置，包括：
[0013]第一確定模塊，用于確定電壓源變換器的目標輸出功率和實際輸出功率；坐標變換模塊，用于利用預定坐標變換矩陣，對實際輸出功率進行坐標變換，得到虛擬輸出功率；第二確定模塊，用于確定在電壓源變換器所在電網中達到阻抗匹配時對應的虛擬阻抗；第三確定模塊，用于基于目標輸出功率，虛擬輸出功率和虛擬阻抗，確定電壓源變換器在電網中的功率分配結果；控制模塊，用于基于功率分配結果，控制電壓源變換器的輸出功率。
[0014]可選的，坐標變換模塊包括：第一確定單元，用于確定實際輸出功率中的實際輸出有功功率和實際輸出無功功率；第一坐標變換單元，用于對實際輸出有功功率進行坐標變換，得到虛擬輸出有功功率；第二坐標變換單元，用于對實際輸出無功功率進行坐標變換，得到虛擬輸出無功功率；第二確定單元，用于基于虛擬有功功率和虛擬無功功率，確定虛擬輸出功率。
[0015]根據本專利技術實施例的另一方面，還提供了一種計算機可讀存儲介質，計算機可讀存儲介質包括存儲的程序，其中，在程序運行時控制計算機可讀存儲介質所在設備執行上述任意一項的電壓源變換器輸出功率控制方法。
[0016]根據本專利技術實施例的另一方面，還提供了一種計算機設備，包括：存儲器和處理器，存儲器存儲有計算機程序；處理器，用于執行存儲器中存儲的計算機程序，計算機程序運行時使得處理器執行上述任意一項的電壓源變換器輸出功率控制方法。
[0017]在本專利技術實施例中，采用改進倒下垂的方式，通過設置構網型電壓源變換器和跟網型電壓源變換器的倒下垂功率容量比值，使跟網型電壓源變換器具備下垂調節特性，令構網型電壓源變換器和跟網型電壓源變換器并聯時，跟網型電壓源變換器采用改進到下垂控制方法，令跟網型電壓源變換器可以主動根據總的輸出功率，和構網型電壓源變換器共同調節輸出功率，同時，采用坐標變換的方式，用虛擬功率表示實際功率，實現虛擬有功功率和頻率對應，虛擬無功功率和電壓對應，進而使有功功率和無功功率解耦，提高系統的穩定性，另外，通過基于上述的有功功率和頻率的對應關系，無功功率和電壓的對應關系，有功功率通過控制參數進行分配，無功功率在引入虛擬阻抗校正線路阻抗差異之后，通過電壓進行分配，就可以實現構網型電壓源變換器和跟網型電壓源變換器之間輸出功率的精確分配，從而實現了在兩種電壓源變換器并聯時的精確分配輸出功率且能夠及時響應大規模的負載擾動，提高系統穩定性的技術效果，進而解決了難以在構網型電壓源變換器和跟網型電壓源變換器并聯時，精確、靈活地分配兩種電壓源變換器的輸出功率的技術問題。
附圖說明
[0018]此處所說明的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，構成本申請的一部分，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。在附圖中：
[0019]圖1是根據本專利技術實施例提供的電壓源變換器輸出功率控制方法的流程圖；
[0020]圖2是根據本專利技術可選實施方式提供的VSC主電路結構示意圖；
[0021]圖3是根據本專利技術可選實施方式提供的VSG控制結構示意圖；
[0022]圖4是根據本專利技術可選實施方式提供的采用傳統PQ控制的跟網型VSC控制結構示意圖；
[0023]圖5是根據本專利技術可選實施方式提供的構網型VSC功率傳輸示意圖；
[0024]圖6是根據本專利技術可選實施方式提供的不同φ值對應的虛擬坐標變換示意圖；
[0025]圖7是根據本專利技術可選實施方式提供的基于虛擬坐標變換的改進倒下垂控制示意圖；
[0026]圖8是根據本專利技術可選實施方式提供的雙機VSC并聯系統等效圖；
[0027]圖9是根據本專利技術可選實施方式提供的雙機VSC并聯實驗平臺示意圖；
[0028]圖10是根據本專利技術可選實施方式提供的兩臺同容量VSC并聯運行時功率輸出波形圖；
[0029]圖11是根據本專利技術可選實施方式提供的兩臺容量2：1的VSC并聯運行時功率輸出波形圖；
[0030]圖12是根據本專利技術可選實施方本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種電壓源變換器輸出功率控制方法，其特征在于，包括：確定電壓源變換器的目標輸出功率和實際輸出功率；利用預定坐標變換矩陣，對所述實際輸出功率進行坐標變換，得到虛擬輸出功率；確定在所述電壓源變換器所在電網中達到阻抗匹配時對應的虛擬阻抗；基于所述目標輸出功率，所述虛擬輸出功率和所述虛擬阻抗，確定所述電壓源變換器在所述電網中的功率分配結果；基于所述功率分配結果，控制所述電壓源變換器的輸出功率。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用預定坐標變換矩陣，對所述實際輸出功率進行坐標變換，得到虛擬輸出功率，包括：確定所述實際輸出功率中的實際輸出有功功率和實際輸出無功功率；對所述實際輸出有功功率進行坐標變換，得到虛擬輸出有功功率；對所述實際輸出無功功率進行坐標變換，得到虛擬輸出無功功率；基于所述虛擬有功功率和虛擬無功功率，確定所述虛擬輸出功率。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述目標輸出功率，所述虛擬輸出功率和所述虛擬阻抗，確定所述電壓源變換器在所述電網中的功率分配結果，包括：確定所述目標輸出功率中的目標輸出有功功率和目標輸出無功功率；基于所述虛擬輸出有功功率，所述目標輸出有功功率和所述電網中的分配控制參數，確定所述電壓源變換器在所述電網中的有功功率分配結果；基于所述虛擬輸出無功功率，所述目標輸出無功功率和所述虛擬阻抗，確定所述電壓源變換器在所述電網中的無功功率分配結果；基于所述有功功率分配結果和所述無功功率分配結果，確定所述電壓源變換器在所述電網中的所述功率分配結果。4.根據權利要求1至3中任意一項所述的方法，其特征在于，所述電壓源變換器為構網型電壓源變換器或跟網型電壓源變換器。5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法用于構網型電壓源變換器和跟網型電壓源變換器并聯時，確定所述構網型電壓源變換器和所述跟網型電壓源變換器的輸出功率分配方式。6.根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：許琬昱，陳艷霞，李菁，聞宇，李鑫明，王寧，于希娟，張敏，宣振文，王陽央，楊浩，孫昭宇，葛磊，陳嘉沁，
申請(專利權)人：國家電網有限公司北京中泰華電科技有限公司廣東電網有限責任公司珠海供電局，
類型：發明
國別省市：