【技術實現步驟摘要】
本申請涉及新能源，具體涉及一種適用于黑啟動的光伏電站虛擬同步控制方法和裝置。
技術介紹
1、電力系統的黑啟動一般是指當電力系統進入全黑狀態后，電力系統中具有自啟動能力的發電機組首先啟動，然后帶動沒有自啟動能力的機組啟動，并且逐漸擴大供電范圍，最后恢復整個供電的過程。
2、光伏電站因其自用負荷小、啟動快速、分布范圍廣等特點，具備作為電力系統黑啟動電源的潛力。隨著新能源及電力電子并網控制技術的快速發展，光伏電站不僅可以為電力系統提供功率和電量，還能夠在輸出有功功率的同時，對電力系統提供電壓和頻率支撐。隨著光伏電站裝機占比的不斷提升，將光伏電站作為黑啟動電源的需求將會日益突出。
3、現有技術通常采用最大功率跟蹤控制(即mppt控制)或者限功率運行策略實現光伏電站的虛擬同步控制。當伏電站作為黑啟動電源時，面臨不確定的負荷以及負荷變化，尤其是當外部負荷超出當前光照和天氣條件下的光伏最大功率點時，光伏電站的輸出功率不平衡容易導致交流電網的頻率失穩。
技術實現思路
1、為了解決現有技術中容易導致交流電網的頻率失穩的問題，本申請提供了一種適用于黑啟動的光伏電站虛擬同步控制方法，可以包括：
2、根據光伏電站的輸出電壓實際值和輸出電流實際值,采用有功備用控制方式輸出第一控制信號。
3、根據交流電網的角頻率變化量確定阻尼系數，并根據阻尼系數輸出第二控制信號。
4、根據第一控制信號對與光伏電站連接的直流變換器進行控制，并根據第二控制信號對與直流變
5、在一些可能的實現方式中，根據光伏電站的輸出電壓實際值和輸出電流實際值,采用有功備用控制方式輸出第一控制信號，包括：
6、根據光伏電站的輸出電壓實際值和輸出電流實際值計算光伏電站的輸出功率實際值。
7、根據光伏電站的輸出功率實際值和光伏電站的輸出功率參考值確定光伏電站的輸出電壓參考值。
8、對光伏電站的輸出電壓參考值與光伏電站的輸出電壓實際值的電壓差進行比例積分控制，得到直流變換器中晶閘管的占空比。
9、對晶閘管的占空比進行調制，輸出第一控制信號。
10、可選的，光伏電站的輸出功率實際值滿足：ppv＝upv×ipv。或者光伏電站的輸出功率實際值滿足：ppv＝upv×ipv-kdc(udcref-udc)。其中，ppv表示光伏電站的輸出功率實際值，upv表示光伏電站的輸出電壓實際值，ipv表示光伏電站的輸出電流實際值，kdc表示比例調節系數，udcref表示直流變換器的輸出電壓參考值，udc表示直流變換器的輸出電壓實際值。
11、進一步的，根據光伏電站的輸出功率實際值和光伏電站的輸出功率參考值確定光伏電站的輸出電壓參考值，包括：
12、若光伏電站的輸出功率實際值大于光伏電站的輸出功率參考值，或者，光伏電站的輸出功率實際值小于光伏電站的輸出功率參考值且光伏電站相鄰時刻的功率差值與所述光伏電站的相鄰時刻的電壓差值之比大于0，將光伏電站在t-1時刻的輸出電壓參考值與預設的電壓增量疊加，得到光伏電站在t時刻的輸出電壓參考值。
13、若光伏電站的輸出功率實際值小于光伏電站的輸出功率參考值，且光伏電站相鄰時刻的功率差值與光伏電站的相鄰時刻的電壓差值之比小于0，將光伏電站在t-1時刻的輸出電壓參考值與預設的電壓增量相減，得到光伏電站在t時刻的輸出電壓參考值。
14、示例性的，阻尼系數滿足：
15、
16、其中，d表示阻尼系數，ppvref表示光伏電站的輸出功率參考值，ωref表示交流電網的基準角頻率，δωmax表示交流電網的角頻率變化量。
17、在另一種可能的實現方式中，根據阻尼系數輸出第二控制信號，包括：
18、根據電壓源型換流器的輸出電流實際值和輸出電壓實際值計算電壓源型換流器輸出的有功功率實際值和無功功率實際值。
19、根據阻尼系數和電壓源型換流器輸出的有功功率實際值，采用虛擬同步控制方式得到電壓源型換流器的相位參考值。
20、根據電壓源型換流器輸出的無功功率實際值和輸出電壓幅值實際值，采用虛擬同步控制方式得到電壓源型換流器的輸出電壓幅值參考值。
21、根據相位參考值和輸出電壓幅值參考值，確定電壓源型換流器的輸出電壓參考值。
22、對電壓源型換流器的輸出電流實際值進行帕克變換，得到兩相旋轉坐標系下的電流分量，對電壓源型換流器的輸出電壓實際值進行帕克變換，得到兩相旋轉坐標系下的電壓分量。
23、根據電壓源型換流器輸出電壓參考值，對兩相旋轉坐標系下的電流分量和電壓分量進行電壓電流雙閉環控制，得到電壓源型換流器的三相電壓參考值。
24、對電壓源型換流器的三相電壓參考值進行調制，輸出第二控制信號。
25、可以看出，本申請通過有功-頻率控制策略實現了第二控制信號的輸出。在有功-頻率控制策略中采用了動態可變的變阻尼系數，使vsc的輸出電壓頻率始終保持在要求內，同時使光伏電站的正常運行。
26、再一方面，本申請還提供了一種適用于黑啟動的光伏電站虛擬同步控制裝置，包括：
27、第一輸出模塊，用于根據光伏電站的輸出電壓實際值和輸出電流實際值,采用有功備用控制方式輸出第一控制信號。
28、第二輸出模塊，用于根據交流電網的角頻率變化量確定阻尼系數，并根據阻尼系數輸出第二控制信號。
29、控制模塊，用于根據第一控制信號對與光伏電站連接的直流變換器進行控制，并根據第二控制信號對與直流變換器的電壓源型換流器進行控制。
30、在一種可能的實現方式中，第一輸出模塊具體用于：
31、根據光伏電站的輸出電壓實際值和輸出電流實際值計算光伏電站的輸出功率實際值。
32、根據光伏電站的輸出功率實際值和光伏電站的輸出功率參考值確定光伏電站的輸出電壓參考值。
33、對光伏電站的輸出電壓參考值與光伏電站的輸出電壓實際值的電壓差進行比例積分控制，得到直流變換器中晶閘管的占空比。
34、對晶閘管的占空比進行調制，輸出第一控制信號。
35、可選的，光伏電站的輸出功率實際值滿足ppv＝upv×ipv。或者，光伏電站的輸出功率實際值滿足ppv＝upv×ipv-kdc(udcref-udc)。其中，ppv表示光伏電站的輸出功率實際值，upv表示光伏電站的輸出電壓實際值，ipv表示光伏電站的輸出電流實際值，kdc表示比例調節系數，udcref表示直流變換器的輸出電壓參考值，udc表示直流變換器的輸出電壓實際值。
36、在另一種可能的實現方式中，第一輸出模塊具體用于：
37、若光伏電站的輸出功率實際值大于光伏電站的輸出功率參考值，或者，光伏電站的輸出功率實際值小于光伏電站的輸出功率參考值且光伏電站相鄰時刻的功率差值與光伏電站本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種適用于黑啟動的光伏電站虛擬同步控制方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根據光伏電站的輸出電壓實際值和輸出電流實際值,采用有功備用控制方式輸出第一控制信號，包括：
3.根據權利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述光伏電站的輸出功率實際值滿足PPV＝UPV×IPV，或者PPV＝UPV×IPV-kDC(UDCref-UDC)；
4.根據權利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根據所述光伏電站的輸出功率實際值和所述光伏電站的輸出功率參考值確定所述光伏電站的輸出電壓參考值，包括：
5.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述阻尼系數滿足：
6.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根據所述阻尼系數輸出第二控制信號，包括：
7.一種適用于黑啟動的光伏電站虛擬同步控制裝置，其特征在于，包括：
8.根據權利要求7所述的控制裝置，其特征在于，所述第一輸出模塊具體用于：
9.根據權利要求8所述的控制裝置，其特征在于，所述光伏電站的輸出功率實
10.根據權利要求8所述的控制裝置，其特征在于，所述第一輸出模塊具體用于：
11.根據權利要求7所述的控制裝置，其特征在于，所述阻尼系數滿足：
12.根據權利要求7所述的控制裝置，其特征在于，所述第二輸出模塊具體用于：
13.一種計算機設備，其特征在于，包括：一個或多個處理器；
14.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，其上存有計算機程序，所述計算機程序被執行時，實現如權利要求1至6中任一項所述的控制方法。
...【技術特征摘要】
1.一種適用于黑啟動的光伏電站虛擬同步控制方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根據光伏電站的輸出電壓實際值和輸出電流實際值,采用有功備用控制方式輸出第一控制信號，包括：
3.根據權利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述光伏電站的輸出功率實際值滿足ppv＝upv×ipv，或者ppv＝upv×ipv-kdc(udcref-udc)；
4.根據權利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根據所述光伏電站的輸出功率實際值和所述光伏電站的輸出功率參考值確定所述光伏電站的輸出電壓參考值，包括：
5.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述阻尼系數滿足：
6.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根據所述阻尼系數輸出第二控制信號，包括：
7.一種適用于黑啟動的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉慧芳，李葛，汪海蛟，楊心剛，張雅君，張明遠，
申請(專利權)人：中國地質大學北京，
類型：發明
國別省市：
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