【技術實現步驟摘要】
本申請涉及電力系統，尤其涉及一種電網電壓故障下儲能電站的低電壓穿越控制技術，具體用于儲能電站低電壓穿越控制。
技術介紹
1、可再生能源發電系統大多分布在偏遠電網地區，由于線路短路故障導致的電網電壓跌落故障時有發生。相比于傳統同步發電機，儲能變流器的短路容量有限，傳統的可再生能源發電系統通常采取脫網的方式來避免電流沖擊，保護設備，但是大規模的發電系統脫網將會加劇電網故障。因此，為了保護電網安全，在發生電網電壓對稱跌落故障時，要求可再生能源發電系統具有相應的低電壓穿越能力，且要求發電系統在保持并網運行的同時還能夠為電網提供一定的無功功率支撐，以協助電網電壓恢復。
2、然而，雖然主動支撐控制策略可以為電網提供慣性和阻尼，但其對外呈現電壓源型外特性，這限制了儲能變流器對電流的控制能力。同時主動支撐控制算法中的積分環節導致其電壓調節速度較慢，難以對電網故障做出快速響應。儲能電站主動支撐控制策略在電網電壓暫態跌落時會產生嚴重的過電流問題，致設備損壞或脫網，且其難以提供可控的無功功率支撐，無法協助電網電壓的恢復。
技術實現思路
1、本公開提供了一種電網電壓故障下儲能電站的低電壓穿越控制方法、裝置及電子設備，以至少解決現有技術中存在的以上技術問題。
2、根據本申請的第一方面，提供了一種電網電壓故障下儲能電站的低電壓穿越控制方法，所述方法包括：
3、對測量的三相電網電壓和電網電流進行坐標變換，得到兩相旋轉dq坐標系下的電網電壓矢量和電流矢量；
4、根據
5、根據所述輸出功率計算電流參考值，并利用虛擬導納限流法對所述電流參考值進行調節，得到調制電流；
6、基于所述調制電流計算得到調制電壓，轉換調制電壓信號生成三相開關信號。
7、在一可實施方式中，所述基于所述電網電壓故障狀態根據所述電壓矢量和電流矢量，計算變流器的輸出功率，
8、當電網電壓對稱跌落時，將所述電流矢量分解為有功支撐電流和無功支撐電流，將所述電壓矢量分解為有功支撐電壓和無功支撐電壓；
9、利用所述有功支撐電流和有功支撐電壓計算低電壓穿越期間的有功功率參考值；
10、利用所述無功支撐電流和無功支撐電壓計算低電壓穿越期間的無功功率參考值。
11、在一可實施方式中，所述基于所述電網電壓故障狀態根據所述電壓矢量和電流矢量，采用以下方式計算變流器的輸出功率，
12、
13、其中，
14、其中，pref，fault為低電壓穿越期間的有功功率參考值；qref，fault為低電壓穿越期間的無功功率參考值；ug為電網電壓幅值；ign為主動支撐性儲能電站在額定功率下運行時的電網電流幅值；k為低電壓穿越期間允許的電網電流相對于額定電網電流的最大放大倍數；igd，ref、igq，ref分別為電網電流矢量的d、q軸分量；ugd、ugq分別為電網電壓矢量的d、q軸分量；ω為同步發電機轉子轉子的機械角速度；lg為電感；rg為電阻。
15、在一可實施方式中，采用以下計算方式利用虛擬導納限流法對所述電流參考值進行調節，得到調制電流，
16、
17、其中，ugdq為旋轉dq坐標系下的電網電壓矢量；e為虛擬同步機內電勢矢量；yv為虛擬導納；rv和lv分別為虛擬電阻和虛擬電感；j為同步發電機轉子的轉動慣量。
18、在一可實施方式中，根據所述電流參考值得到電流矢量的d、q軸分量，
19、
20、在一可實施方式中，采用以下方式基于所述調制電流計算得到調制電壓，
21、
22、其中，umd、umq分別為d、q軸pi控制器的輸出值；umd、umq分別為調制電壓信號的d、q軸分量；igd、igq分別為電網電流矢量的d、q軸分量。
23、在一可實施方式中，所述轉換調制電壓信號生成三相開關信號，包括：
24、將所述調制電壓信號通過坐標變換轉換到兩相靜止αβ坐標系下；
25、根據轉換到兩相靜止αβ坐標系下的調制電壓信號生成三相開關信號。
26、在一可實施方式中，利用svpwm調制法對轉換到兩相靜止αβ坐標系下的調制電壓信號進行調制，生成三相開關信號。
27、根據本申請的第二方面，提供了一種電網電壓故障下儲能電站的低電壓穿越控制裝置，包括：
28、變換模塊，用于對測量的三相電網電壓和電網電流進行坐標變換，得到兩相旋轉dq坐標系下的電網電壓矢量和電流矢量；
29、計算模塊，用于根據獲取的故障檢測信號判斷電網電壓故障狀態，基于所述電網電壓故障狀態根據所述電壓矢量和電流矢量，計算變流器的輸出功率；
30、調制模塊，用于根據所述輸出功率計算電流參考值，并利用虛擬導納限流法對所述電流參考值進行調節，得到調制電流；
31、轉換模塊，用于基于所述調制電流計算得到調制電壓，轉換調制電壓信號生成三相開關信號。
32、根據本申請的第三方面，提供了一種電子設備，包括：
33、至少一個處理器；以及
34、與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，
35、所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執行，以使所述至少一個處理器能夠執行本申請所述的方法。
36、本專利技術的有益效果如下：
37、利用本申請技術方案，針對主動支撐型儲能電站在電網電壓對稱跌落故障下存在的暫態沖擊電流較大、無法向電網提供可控的無功功率支撐等問題，提出了一種考慮故障延時的低電壓穿越控制法，通過改進有功和無功功率控制環提升了主動支撐型儲能電站在電壓故障工況下的穩定性，并增加改進的電流控制內環，通過在電網電壓故障發生時改變電流參考值的計算方法，使儲能變流器在故障期間可以抑制暫態電流沖擊并提供可控的無功功率支撐隨后提出了一種虛擬導納限流方法，使控制方法在考慮電網故障檢測延時的情況下同樣可以有效抑制暫態電流沖擊。
38、應當理解，本部分所描述的內容并非旨在標識本申請的實施例的關鍵或重要特征，也不用于限制本申請的范圍。本申請的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。
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1.一種電網電壓故障下儲能電站的低電壓穿越控制方法，
2.根據權利要求1所述的電網電壓故障下儲能電站的低電壓穿越控制方法，
3.根據權利要求1所述的電網電壓故障下儲能電站的低電壓穿越控制方法，
4.根據權利要求1所述的電網電壓故障下儲能電站的低電壓穿越控制方法，
5.根據權利要求4所述的電網電壓故障下儲能電站的低電壓穿越控制方法，
6.根據權利要求5所述的電網電壓故障下儲能電站的低電壓穿越控制方法，
7.根據權利要求1所述的電網電壓故障下儲能電站的低電壓穿越控制方法，
8.根據權利要求7所述的電網電壓故障下儲能電站的低電壓穿越控制方法，
9.一種電網電壓故障下儲能電站的低電壓穿越控制裝置，
10.一種電子設備，
【技術特征摘要】
1.一種電網電壓故障下儲能電站的低電壓穿越控制方法，
2.根據權利要求1所述的電網電壓故障下儲能電站的低電壓穿越控制方法，
3.根據權利要求1所述的電網電壓故障下儲能電站的低電壓穿越控制方法，
4.根據權利要求1所述的電網電壓故障下儲能電站的低電壓穿越控制方法，
5.根據權利要求4所述的電網電壓故障下儲能電站的低電...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉庭響，李正曦，王子明，馬俊雄，許輝，楊立濱，安娜，曹志梅，張永鑫，
申請(專利權)人：國網青海省電力公司清潔能源發展研究院，
類型：發明
國別省市：
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