主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法及装置与流程

本申请涉及电力设备维护领域，具体是一种主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法及装置。

背景技术：

1、在落实碳中和目标、推进能源转型、构建新型电力系统的发展背景下，电网新能源装机快速增长，从而使得电网中的新能源比例越来越高，导致电能系统运行时的状况变得更为复杂，从而对电网的影响也在不断增加，甚至会威胁电网整体安全。

2、为此，传统的研究中引入了许多控制方法。传统的逆变器控制方法，如恒压恒频控制、恒功率控制、下垂控制等线性控制方式，虽能实现对逆变器的良好控制，但其对外界干扰的抑制效果较差，鲁棒性能不足。pi控制抑制波动需增大环路增益，但系统稳态性能降低。而采用滑模控制方法能有效抵御外部扰动，功率微分反馈能快速反映线路输出变化趋势。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本申请提供一种主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法及装置，能够采用滑模控制，在稳定直流侧电压的同时减少系统稳态误差，以在不牺牲系统响应速度的前提下，尽可能地削弱系统抖振，实现电网的稳定运行。

2、为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：

3、第一方面，本申请提供一种主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法，包括：

4、根据主动支撑型光伏逆变器的三相电流实际值、三相电压实际值生成电压分量参考值；

5、对所述电压分量参考值、所述主动支撑型光伏逆变器的电压分量实际值进行滑模控制，得到电流分量参考值；

6、根据所述主动支撑型光伏逆变器的电流分量实际值、所述电流分量参考值输出绝缘栅双极晶体管的触发脉冲，以对所述主动支撑型光伏逆变器进行暂态稳定。

7、进一步地，所述根据主动支撑型光伏逆变器的三相电流实际值、三相电压实际值生成电压分量参考值，包括：

8、将所述三相电压实际值输入锁相环后进行dq变换；

9、对所述三相电流实际值进行dq变换；

10、对进行dq变换后的三相电压实际值与三相电流实际值进行瞬时功率变换，得到对应的瞬时功率值；

11、将所述瞬时功率值输入虚拟同步机，得到所述电压分量参考值。

12、进一步地，所述对所述电压分量参考值、所述主动支撑型光伏逆变器的电压分量实际值进行滑模控制，得到电流分量参考值，包括：

13、将所述电压分量参考值与所述电压分量实际值相减，得到差值；

14、对所述差值进行滑模控制，得到电流分量参考值。

15、进一步地，所述根据所述主动支撑型光伏逆变器的电流分量实际值、所述电流分量参考值输出绝缘栅双极晶体管的触发脉冲，以对所述主动支撑型光伏逆变器进行暂态稳定，包括：

16、将所述电流分量实际值与所述电流分量参考值相加，得到和值；

17、对所述和值进行比例积分控制，得到电压分量输出值；

18、对所述电压分量输出值进行三相变换后进行正弦脉宽调制，得到所述触发脉冲；

19、将所述触发脉冲输入所述绝缘栅双极晶体管，以对主动支撑型光伏逆变器进行暂态稳定。

20、进一步地，所述的主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法，还包括：

21、根据滑模面参数确定对应的滑模面导数；

22、对所述滑模面参数与所述滑模面导数的乘积进行稳定性分析，以确定所述主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定。

23、第二方面，本申请提供一种主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定装置，包括：

24、电压分量参考确定单元，用于根据主动支撑型光伏逆变器的三相电流实际值、三相电压实际值生成电压分量参考值；

25、电流分量参考确定单元，用于对所述电压分量参考值、所述主动支撑型光伏逆变器的电压分量实际值进行滑模控制，得到电流分量参考值；

26、暂态稳定单元，用于根据所述主动支撑型光伏逆变器的电流分量实际值、所述电流分量参考值输出绝缘栅双极晶体管的触发脉冲，以对所述主动支撑型光伏逆变器进行暂态稳定。

27、进一步地，所述电压分量参考确定单元，包括：

28、电压分量变换模块，用于将所述三相电压实际值输入锁相环后进行dq变换；

29、电流分量变换模块，用于对所述三相电流实际值进行dq变换；

30、瞬时功率计算模块，用于对进行dq变换后的三相电压实际值与三相电流实际值进行瞬时功率变换，得到对应的瞬时功率值；

31、电压分量参考确定模块，用于将所述瞬时功率值输入虚拟同步机，得到所述电压分量参考值。

32、进一步地，所述电流分量参考确定单元，包括：

33、差值计算模块，用于将所述电压分量参考值与所述电压分量实际值相减，得到差值；

34、滑模控制模块，用于对所述差值进行滑模控制，得到电流分量参考值。

35、进一步地，所述暂态稳定单元，包括：

36、和值计算模块，用于将所述电流分量实际值与所述电流分量参考值相加，得到和值；

37、电压分量输出模块，用于对所述和值进行比例积分控制，得到电压分量输出值；

38、触发脉冲生成模块，用于对所述电压分量输出值进行三相变换后进行正弦脉宽调制，得到所述触发脉冲；

39、暂态稳定模块，用于将所述触发脉冲输入所述绝缘栅双极晶体管，以对主动支撑型光伏逆变器进行暂态稳定。

40、进一步地，所述的主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定装置，还包括：

41、求导单元，用于根据滑模面参数确定对应的滑模面导数；

42、暂态稳定验证单元，用于对所述滑模面参数与所述滑模面导数的乘积进行稳定性分析，以确定所述主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定。

43、第三方面，本申请提供一种电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法的步骤。

44、第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法的步骤。

45、第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现所述主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法的步骤。

46、针对现有技术中的问题，本申请提供的主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法及装置，能够采用滑模控制，在稳定直流侧电压的同时减少系统稳态误差，以在不牺牲系统响应速度的前提下，尽可能地削弱系统抖振，实现电网的稳定运行。其所采用的滑模控制策略，通过设计合适的滑模面，使电路在受到不稳定因素扰动时能够快速拉回正常数值范围，实现电网稳定运行。特别地，在发生光伏直流侧、并网以及三相短路时，滑模控制体现出了快速响应与抑制抖振的双重优势，相较于传统的控制方法，在遇到较大扰动时，采用滑模控制方法使电路恢复稳定运行所需要的时间明显较短。

技术特征：

1.一种主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法，其特征在于，所述根据主动支撑型光伏逆变器的三相电流实际值、三相电压实际值生成电压分量参考值，包括：

3.根据权利要求1所述的主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法，其特征在于，所述对所述电压分量参考值、所述主动支撑型光伏逆变器的电压分量实际值进行滑模控制，得到电流分量参考值，包括：

4.根据权利要求1所述的主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法，其特征在于，所述根据所述主动支撑型光伏逆变器的电流分量实际值、所述电流分量参考值输出绝缘栅双极晶体管的触发脉冲，以对所述主动支撑型光伏逆变器进行暂态稳定，包括：

5.根据权利要求1所述的主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法，其特征在于，还包括：

6.一种主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定装置，其特征在于，所述电压分量参考确定单元，包括：

8.根据权利要求6所述的主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定装置，其特征在于，所述电流分量参考确定单元，包括：

9.根据权利要求6所述的主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定装置，其特征在于，所述暂态稳定单元，包括：

10.根据权利要求6所述的主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定装置，其特征在于，还包括：

11.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至5任一项所述的主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法的步骤。

13.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法的步骤。

技术总结
本申请提供一种主动支撑型光伏逆变器的暂态稳定方法及装置，涉及电力设备维护领域，包括：根据主动支撑型光伏逆变器的三相电流实际值、三相电压实际值生成电压分量参考值；对所述电压分量参考值、所述主动支撑型光伏逆变器的电压分量实际值进行滑模控制，得到电流分量参考值；根据所述主动支撑型光伏逆变器的电流分量实际值、所述电流分量参考值输出绝缘栅双极晶体管的触发脉冲，以对所述主动支撑型光伏逆变器进行暂态稳定。本申请能够采用滑模控制，在稳定直流侧电压的同时减少系统稳态误差，以在不牺牲系统响应速度的前提下，尽可能地削弱系统抖振，实现电网的稳定运行。

技术研发人员：张扬帆,吴林林,付雪姣,王耀函,巩宇,梁恺
受保护的技术使用者：国网冀北电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27