一种新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法与流程

本发明涉及新能源变流器，特别涉及一种新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法。

背景技术：

1、新能源场站或储能电站因脱网造成的大幅功率变化将对电网安全稳定运行造成威胁，电力系统安全稳定计算分析是保证电力系统安全稳定运行的重要手段。《gb 38755-2019电力系统安全稳定导则》明确规定：“应研究、实测和建立电力系统计算中的各种元件、装置及负荷的详细模型和参数”、“新能源场站应采用详细的机电暂态或电磁暂态模型”，因此准确辨识新能源机组的变流器控制器的参数对电力系统安全稳定计算分析是必要也是重要的。

2、新能源变流器控制参数辨识指的是基于真型试验平台或控制器硬件在环仿真试验平台，模拟电网发生高电压、低电压故障，并根据新能源变流器的高电压穿越、低电压穿越曲线的外特性辨识出新能源变流器控制器的关键控制参数，最终验证该参数是否满足电网调度部门的技术要求。

3、目前阶段，基于控制器硬件在环仿真平台开展光伏逆变器控制参数辨识过程中，缺乏自动化控制参数辨识工具，仍需检测人员逐项开展关键控制参数及中间变量的计算、校核，并且计算步骤繁琐，效率低下。当被测样品装置控制算法不完善时将面临因控制参数调整导致测试项目反复验证、进而导致控制参数辨识环节反复计算的现象。总而言之，现有技术缺乏自动化控制参数辨识工具，仍需检测人员逐项开展关键控制参数及中间变量的计算、校核，并且计算步骤繁琐，效率低下。

4、因此，针对现有技术不足，提供一种新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法以解决现有技术不足甚为必要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法。该新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法能解决测试人员开展控制参数辨识工作效率低、出错率高的问题。

2、本发明的上述目的通过以下技术措施实现：

3、提供一种新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法，步骤如下：

4、步骤(1)、导入录波文件；

5、步骤(2)、提取录波文件中的数据，并根据计算公式进行数据处理；

6、步骤(3)、将控制参数辨识结果导出。

7、优选的，上述录波文件为低电压穿越录波文件或高电压穿越录波文件。

8、优选的，上述控制参数为低电压穿越控制参数或者高电压穿越控制参数，其中低电压穿越控制参数为无功低穿电流系数、有功低穿电流系数、有功低穿恢复速率；高电压穿越控制参数为无功高穿电流系数、有功高穿功率系数。

9、优选的，上述步骤(2)包括：

10、步骤(2.1)、录波文件的初始化配置及录波数据调用；

11、步骤(2.2)、基础数据计算；

12、步骤(2.3)、电压穿越控制参数计算。

13、优选的，上述步骤(3)具体为以excel文本形式导出电压穿越控制参数辨识结果及校核结果；以绘图形式导出基波正序变量计算结果及x轴、y轴计算结果。

14、优选的，上述步骤(2.1)具体为配置录波文件存储路径、功率额定值、电压额定值、低电压穿越阈值、高电压穿越阈值、无功高穿电流系数设定值、无功低穿电流系数设定值、有功高穿电流系数设定值、有功低穿电流系数设定值、有功低穿恢复速率设定值、读取指定的录波文件内容。

15、优选的，上述步骤(2.2)具体为调用新能源机组机端三相电压ua、ub、uc，三相电流ia、ib、ic，并根据傅里叶分析及对称分量法计算基波正序电压u1+、基波正序电流i1+、基波正序有功功率p1+、基波正序无功功率q1+、基波正序有功电流ip1+、基波正序无功电流iq1+；并根据基波正序电压幅值变化情况辨识该录波文件为高电压穿越故障或低电压穿越故障，并与录波名称中的特征字符进行校核，判断录波文件是否正确。

16、优选的，上述步骤(2.3)具体为，当所述录波文件为低电压穿越录波文件时，根据步骤(2.3.1)采用低电压穿越控制参数进行计算；当所述录波文件为高电压穿越录波文件时，根据步骤(2.3.2)采用高电压穿越控制参数进行计算。

17、优选的，上述步骤(2.3.1)具体为根据无功电流曲线和正序电压曲线中的x轴变量值及y轴变量值分别计算无功低穿电流系数k2iq_lv、有功低穿电流系数k4ip_lv和有功低穿恢复速率diprecover_lv。

18、优选的，上述x轴变量值为tr0_lv、tr3_lv、tr1_lv、tr2_lv、tr4_lv、tres_lv、tlast_lv和tquit_lv。

19、其中tr0_lv为机端电压跌落至0.9pu时刻，tr3_lv为电压跌落期间机端电压恢复到0.9p.u时刻，tr1_lv为低穿期间机组输出无功电流持续＞iq的时刻，tr2_lv为低穿期间机组输出无功电流持续＜iq的时刻，tr4_lv为低穿恢复后机组输出无功电流持续≤iquit_lv时刻，tres_lv为低穿无功电流注入响应时间，tlast_lv为低穿无功电流注入持续时间，tquit_lv为低穿无功电流退出时间。

20、优选的，上述y轴变量值为iquit_lv和iq。

21、其中iq为iq1+_avg0与0.9δiq1+_ref_lv之和，iquit_lv为低穿无功电流退出参考值；iq1+_avg0为低穿故障前稳态区间无功电流平均值，δiq1+_ref_lv为低穿故障稳态区间无功电流平均值。

22、优选的，上述步骤(2.3.2)具体为根据无功电流曲线和正序电压曲线中的x轴变量值及y轴变量值分别计算无功高穿电流系数k1iq_hv和有功高穿电流系数k3pp_hv。

23、优选的，上述特征字符为低穿或高穿。

24、优选的，上述无功电流曲线根据机端三相电流录波数据提取得到。

25、优选的，上述正序电压曲线根据机端三相电压录波数据提取得到。

26、本发明的一种新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法，步骤如下：步骤(1)、导入录波文件；步骤(2)、提取录波文件中的数据，并根据计算公式进行数据处理；步骤(3)、将控制参数辨识结果导出。该新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法能够调取录波数据，并自动逐项开展控制参数及中间变量的计算、校核，出错率低且计算效率高，大大提高了测试环节的工作效率。

技术特征：

1.一种新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法，其特征在于：所述录波文件为低电压穿越录波文件或高电压穿越录波文件；

3.根据权利要求1所述的新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：

4.根据权利要求3所述的新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法，其特征在于：所述步骤(3)具体为以excel文本形式导出电压穿越控制参数辨识结果及校核结果；以绘图形式导出基波正序变量计算结果及x轴、y轴计算结果。

5.根据权利要求4所述的新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法，其特征在于：所述步骤(2.1)具体为配置录波文件存储路径、功率额定值、电压额定值、低电压穿越阈值、高电压穿越阈值、无功高穿电流系数设定值、无功低穿电流系数设定值、有功高穿电流系数设定值、有功低穿电流系数设定值、有功低穿恢复速率设定值、读取指定的录波文件内容。

6.根据权利要求5所述的新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法，其特征在于：所述步骤(2.2)具体为调用新能源机组机端三相电压ua、ub、uc，三相电流ia、ib、ic，并根据傅里叶分析及对称分量法计算基波正序电压u1+、基波正序电流值i1+、基波正序有功功率p1+、基波正序无功功率q1+、基波正序有功电流ip1+、基波正序无功电流iq1+；并根据基波正序电压幅值变化情况辨识该录波文件为高电压穿越故障或低电压穿越故障，并与录波名称中的特征字符进行校核，判断录波文件是否正确。

7.根据权利要求6所述的新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法，其特征在于：所述步骤(2.3)具体为，当所述录波文件为低电压穿越录波文件时，根据步骤(2.3.1)采用低电压穿越控制参数进行计算；当所述录波文件为高电压穿越录波文件时，根据步骤(2.3.2)采用高电压穿越控制参数进行计算。

8.根据权利要求7所述的新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法，其特征在于：所述步骤(2.3.1)具体为根据无功电流曲线和正序电压曲线中的x轴变量值及y轴变量值分别计算无功低穿电流系数k2iq_lv、有功低穿电流系数k4ip_lv和有功低穿恢复速率diprecover_lv；

9.根据权利要求8所述的新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法，其特征在于：所述步骤(2.3.2)具体为根据无功电流曲线和正序电压曲线中的x轴变量值及y轴变量值分别计算无功高穿电流系数k1iq_hv和有功高穿电流系数k3pp_hv。

10.根据权利要求8所述的新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法，其特征在于：所述特征字符为低穿或高穿；

技术总结
一种新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法，步骤如下：步骤(1)、导入录波文件；步骤(2)、提取录波文件中的数据，并根据计算公式进行数据处理；步骤(3)、将控制参数辨识结果导出。该新能源变流器控制器电压故障穿越控制参数自动辨识方法能够调取录波数据，并自动逐项开展控制参数及中间变量的计算、校核，出错率低且计算效率高，大大提高了测试环节的工作效率。

技术研发人员：王伟,庄良文,张彦兵,陈光华,李志勇,姚睿,周鹏鹏,陈朋,胡卫东,王峥夏,张冉,闫黎明,刘政,侯明义
受保护的技术使用者：珠海开普检测技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12