一种直流侧电压参考值整定方法、装置、存储介质及设备与流程

本发明涉及一种直流侧电压参考值整定方法、装置、存储介质及设备，属于控制与保护领域。

背景技术：

1、近年来，随着高比例电力电子设备和高比例新能源接入电网，电力系统逐渐向低惯量、弱阻尼的方向发展。电力电子变流器逐渐成为主导，在控制方面呈现出多级控制协同作用的特征。相比于传统电网，高比例新能源电力系统涉及更宽的时间尺度动态，这要求其必须在宽频域范围内响应扰动。与传统电网不同的是，高比例新能源电力系统主要由构网型变流器提供电压和频率支撑，同时构网型变流器必须具备一定的故障穿越能力，以确保电力系统的可靠运行。目前的构网型变流器需要实现直流侧平稳运行，这是新能源电力系统完成故障穿越的前提条件。

2、当前构网型变流器故障穿越时直流侧一般采用恒压控制法。主要分为两种类型，对于两级式新能源系统主要是在斩波电路或整流器中加入直流侧恒压控制；对于单级式新能源系统主要是通过改良构网型变流器控制策略，将直流侧控制加入其中，进而实现在故障穿越时对直流母线的恒定控制。

3、然而，在构网型变流器进行高低电压穿越时直流侧采用恒压控制法势必会牺牲系统输出波形的质量，类似地，对于构网型变流器的高电压穿越情况，维持直流侧电压恒定将可能导致构网型变流器失去平衡点，进一步导致新能源脱网。

技术实现思路

1、本发明提供了一种直流侧电压参考值整定方法、装置、存储介质及设备，解决了背景技术中披露的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种直流侧电压参考值整定方法，包括：

4、响应于构网型变流器故障穿越信号进行低压穿越，根据低压穿越时的电网电压跌落情况，计算低压穿越时构网型变流器直流侧电压参考值；

5、响应于构网型变流器故障穿越信号进行高压穿越，根据高压穿越时的电网电压抬升幅度，考虑维持构网型变流器直流侧母线电压稳定所需的网型变流器最小有功电流，计算高压穿越时构网型变流器直流侧电压参考值。

6、电网电压跌落情况包括电网电压单相跌落、电网电压两相跌落和电网电压三相对称跌落；

7、根据电网电压跌落情况，计算低压穿越时构网型变流器直流侧电压参考值，包括：

8、若电网电压单相跌落，低压穿越时构网型变流器直流侧电压参考值为构网型变流器稳态运行时的直流侧电压；

9、若电网电压两相跌落，根据任意两相电压的最大差值，计算低压穿越时构网型变流器直流侧电压参考值；

10、若电网电压三相对称跌落、且根据三相电压计算获得的压降比不小于阈值，根据压降比和构网型变流器稳态运行时的直流侧电压，计算低压穿越时构网型变流器直流侧电压参考值；

11、若电网电压三相对称跌落、且根据三相电压计算获得的压降比小于阈值，根据阈值和构网型变流器稳态运行时的直流侧电压，计算低压穿越时构网型变流器直流侧电压参考值。

12、根据任意两相电压的最大差值，计算低压穿越时构网型变流器直流侧电压参考值，公式为：

13、

14、式中，udc_ref为构网型变流器直流侧电压参考值，v1、v2为差值最大的两相电压峰值。

15、根据压降比和构网型变流器稳态运行时的直流侧电压，计算构网型变流器直流侧电压参考值，公式为：

16、udc_ref＝j*udc0

17、式中，udc_ref为构网型变流器直流侧电压参考值，udc0为构网型变流器稳态运行时的直流侧电压，为压降比，va、vb、vc为三相电压，v0为构网型变流器额定运行时的pcc点电压。

18、根据阈值和构网型变流器稳态运行时的直流侧电压，计算低压穿越时构网型变流器直流侧电压参考值，公式为：

19、udc_ref＝a*udc0

20、式中，udc_ref为构网型变流器直流侧电压参考值，udc0为构网型变流器稳态运行时的直流侧电压，a为阈值。

21、响应于构网型变流器故障穿越信号进行高压穿越，根据高压穿越时的电网电压抬升幅度，考虑维持构网型变流器直流侧母线电压稳定所需的网型变流器最小有功电流，计算高压穿越时构网型变流器直流侧电压参考值，包括：

22、若在电网电压抬升的过程中|vg|＜udc/m-ωglgimax、或者udc/m-ωglgimax≤|vg|≤udc/m+ωglgimax且idc1＜iod1max，高压穿越时构网型变流器直流侧电压参考值为构网型变流器稳态运行时的直流侧电压；其中vg为电网电压，udc为构网型变流器的直流母线电压，m为调制系数，ωg为电网角频率，lg为电网等效电感，imax为构网型变流器的电流上限值，idc1＝2iludc/(3vgd)为维持构网型变流器直流侧母线电压稳定所需的网型变流器最小有功电流，il为新能源发电系统注入构网型变流器的电流，vgd为电网电压d轴分量，iod1max为构网型变流器可输出的最大有功电流；

23、若在电网电压抬升的过程中udc/m-ωglgimax≤|vg|≤udc/m+ωglgimax且idc1≥iod1max、或者|vg|＞udc/m+ωglgimax，采用固定步长调整构网型变流器直流侧电压，直到调整后的构网型变流器直流侧电压不小于udcmax或者idc1≤iod1max，根据调整后的构网型变流器直流侧电压，计算高压穿越时构网型变流器直流侧电压参考值；其中，udcmax为构网型变流器直流侧最大电压。

24、若udc/m-ωglgimax≤|vg|≤udc/m+ωglgimax且idc1≥iod1max，初始的构网型变流器直流侧电压为构网型变流器稳态运行时的直流侧电压，此时固定步长为

25、若|vg|＞udc/m+ωglgimax，初始的构网型变流器直流侧电压udc_base＝m(vgd-ωglgimax)，此时固定步长为

26、一种直流侧电压参考值整定装置，包括：

27、第一响应模块，响应于构网型变流器故障穿越信号进行低压穿越，根据低压穿越时的电网电压跌落情况，计算低压穿越时构网型变流器直流侧电压参考值；

28、第二响应模块，响应于构网型变流器故障穿越信号进行高压穿越，根据高压穿越时的电网电压抬升幅度，考虑维持构网型变流器直流侧母线电压稳定所需的网型变流器最小有功电流，计算高压穿越时构网型变流器直流侧电压参考值。

29、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行直流侧电压参考值整定方法。

30、一种计算机设备，包括一个或多个处理器、以及一个或多个存储器，一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行直流侧电压参考值整定方法的指令。

31、本发明所达到的有益效果：本发明针对低压穿越的情况，根据电网电压跌落情况，计算低压穿越时构网型变流器直流侧电压参考值，进而可执行对应策略来降低直流电压参考值，可在整个低电压穿越过程中保持较高的调制因数，降低构网型变流器的开关损耗，提高输出波形质量；针对高压穿越的情况，根据电网电压抬升幅度的不同，考虑维持直流侧母线电压稳定所需的网型变流器最小有功电流，计算高压穿越时构网型变流器直流侧电压参考值，可确保整个高压穿越过程直流侧电压始终可控，进而保证了构网型变流器在故障穿越过程中始终具有稳定的运行点。