本发明属于变电，具体是公开一种同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联设备控制方法。
背景技术：
1、在配网侧构建以分布式可再生能源发电为主的新型配电网迫在眉睫。分布式电源具有强随机性与高波动性的特点，高渗透率接入给配电网的安全、可靠与经济运行带来了极大挑战。微网互联已成为消纳高比例可再生能源的重要方式之一。利用交流直接连接的传统微网互联模式已存在一些问题，一方面该模式无法调控多微电网间的功率交换，另一方面因强电气耦合，该模式下微电网间相互干扰，难以灵活运行。柔性互联微网可在一定程度上维持能量的优化分配和平衡，实现和外部配网间功率双向流动。柔性软开关(softopen point,sop)作为背靠背结构的功率全控装置，可实现微网柔性互联和潮流灵活调节，在更大范围内实现了可调资源的优化配置。此外一些学者提出在配电网发生故障后柔性互联装置配合故障电路切除可以实现负载的不停电转供，这个过程中需要实现互联装置由并网控制到孤岛控制的平滑切换与孤岛控制到并网控制的预同步过程。
2、现有的应用于配电网短路故障切除后的不停电转供策略多需要控制的切换，申请号为cn202110136823.7的专利公开一种基于电压瞬时监测的换流器交流并网转离网无缝切换控制方法，该方法通过快速检测出电网故障从而实现互联装置从并网转离网的快速切换，但没有考虑故障是否切除与控制切换导致的电流冲击；申请号为cn201910577231.1的专利公开一种基于多储能变流器的微电网离网转并网的预同步装置及方法，以电网的角频率和电压为目标对母线的电压和角频率进行调节，在母线与电网的角频率偏差和电压偏差小于预设值之后进行并网，该预同步方法在传统控制策略下效果较好，但传统控制策略对通信要求较高；申请号为cn202310082054.6的专利公开一种交直流微网变流器并离网切换控制方法，运用电网电流值作为并网转离网时电流环的给定值，同时将该给定值通过补偿的形式作用到离网电压环控制器的输出，降低了并网转离网时控制环路状态量的畸变，确保并网转离网时输出电压的平滑性，同时也提出对应的预同步策略，但是没有考虑短路时的直流电压失稳。因此，传统互联装置控制策略在并网-短路-孤岛三种工况下工作模式的切换复杂且工况切换对应的控制策略切换带来的各种问题影响互联微网与配电网的协同运行，需要一种可以适用于所有工况且始终保持直流电压稳定的新策略。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对上述背景技术的不足，提供一种同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联设备控制方法，将柔性互联设备等效为一组串联阻抗与一组并联阻抗，将两侧电压电流相耦合，通过串联电阻控制直流母线电压，通过串联电抗控制一侧无功与电流限幅，通过并联电阻控制有功，通过并联电抗控制另一侧无功，并为离网切换并网的工况提供一种预同步控制策略，实现所有工况下简单控制柔性互联设备以及多工况下自适应衔接的发明目的，解决现有柔性互联控制策略复杂且直流电容电压不稳定的技术问题。
2、本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：
3、一种同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联设备控制方法，将柔性互联设备等效为一组串联模块与一组并联模块，串联模块包括串联电阻和串联电抗，并联模块包括并联电阻和并联电抗，串联电阻的一端连接至柔性互联设备a侧与电网的连接点，串联电阻的另一端连接串联电抗的一端，串联电抗的另一端、并联电阻的一端以及并联电抗的一端均连接至柔性互联设备b侧与电网的连接点，并联电阻的另一端以及并联电抗的另一端均接地；
4、该控制方法包括：串联模块控制策略，并联模块控制策略以及在柔性互联设备从孤岛工况切换至并网工况之前执行的预同步控制策略：
5、串联模块控制策略，用于对串联电阻的等效电压以及串联电抗的等效电压进行调制，根据调制后的串联模块电压以及柔性互联设备b侧与电网的连接点的输出电压获取柔性互联设备a侧pwm的调制电压，
6、并联模块控制策略，用于对并联电阻的等效电流以及并联电抗的等效电流进行调制，根据调制后的并联模块电流以及柔性互联设备a侧流向柔性互联设备的电流参考值获取柔性互联设备b侧pwm的调制电压，
7、预同步控制策略，用于根据并网点电压幅值相位的预同步目标，对虚拟串联无功电抗以及虚拟并联电阻进行控制。
8、进一步地，一种同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联设备控制方法中，串联模块控制策略具体为：
9、采用柔性互联设备直流母线电压作为直流电压环控制对象，并与直流母线电压给定值进行比较，得到的差值通过pi控制后得到串联电阻的等效电压幅值，串联电阻的等效电压幅值和与柔性互联设备a侧流向柔性互联设备的电流同相位的单位向量相乘得到串联电阻的等效电压；采用柔性互联设备a侧无功功率作为无功功率环控制对象，并与a侧无功功率给定值进行比较，得到的差值通过pi控制后得到串联无功电抗的等效电压幅值，和与柔性互联设备a侧流向柔性互联设备的电流正交的单位向量相乘得到串联无功电抗的等效电压；根据表达式计算串联限幅电抗xlim，其中in为额定电流，imax为电流最大值，一般为1.5in，串联限幅电抗和与柔性互联设备a侧流向柔性互联设备的电流正交的单位向量相乘得到串联限幅电抗的等效电压。串联阻抗电压与b侧输出电压求和得到a侧输出电压参考值，a侧输出电压参考值vga_ref与a侧输出电压乘上sgn(p)作为电压外环的输入进行pi调节，得到电流内环参考值，电流内环参考值经过pi调节后得到a侧pwm的调制电压。发生短路故障后切除串联无功电抗，故障恢复后重新投入串联无功电抗。
10、进一步地，一种同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联设备控制方法中，并联模块控制策略具体为：
11、采用柔性互联设备有功功率作为有功功率环控制对象，并与有功功率给定值进行比较，得到的差值通过pi控制后得到并联电阻的等效电流幅值，并联电阻的等效电流幅值和柔性互联设备b侧与电网的连接点的输出电压同相位的单位向量相乘得到并联电阻的等效电流；采用柔性互联设备b侧无功功率作为无功功率环控制对象，并与b侧无功功率给定值qb_ref进行比较，得到的差值通过pi控制后得到并联电抗的等效电流幅值，并联电抗的等效电流幅值和柔性互联设备b侧与电网的连接点的输出电压正交的单位向量相乘得到并联电抗的等效电流；将并联电阻的等效电流与并联电抗的等效电流累加，获取并联模块电流。并联阻抗电流与柔性互联设备a侧流向柔性互联设备的电流参考值求和得到b侧输出电流参考值，b侧输出电流参考值经过pi调节后得到b侧pwm的调制电压。发生短路故障后切除并联阻抗，故障恢复后重新投入并联阻抗。
12、进一步地，一种同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联设备控制方法中，预同步控制策略包括：作用于串联模块控制策略中串联电抗调节部分的相位预同步控制策略，以及作用于并联模块控制策略中并联电阻调节部分的幅值预同步控制策略，
13、相位预同步控制策略，对电网电压相位与柔性互联设备孤岛相位的差值进行pi控制，获取虚拟串联无功电抗的等效电压幅值，并网一段时间后切除虚拟串联无功电抗；
14、幅值预同步控制策略，对电网电压幅值与柔性互联设备孤岛电压幅值的差值进行pi控制，获取虚拟并联电阻的等效电流幅值，并网一段时间后切除虚拟并联电阻。
15、本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：
16、(1)本发明提出的一种同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联设备控制方法，将柔性互联设备等效为一组串联模块和一组并联模块后，配置串联模块控制策略以及并联模块控制策略，能够在配电网发生短路故障时，通过切除串联无功电抗以及并联模块实现故障隔离，通过串联模块控制策略中引入的串联限幅电抗实现电流限幅，在故障恢复后重新投入串联无功电抗以及并联模块以实现故障转供，通过复杂度较低的控制策略实现多工况下的柔性互联控制，且在并网-短路-孤岛多种工况下，无需改变控制策略，始终保持直流电压稳定，具有较高功能性。
17、(2)本发明提出的一种同时应用于并网/短路/孤岛多工况的柔性互联设备控制方法，为其配备了特有的预同步策略，通过对虚拟串联无功电抗以及虚拟并联电阻的控制，确保孤岛电压与电网电压幅值相位相等，可以有效保证从离网转并网过程的可靠性，实现多工况的自适应衔接以及多工况下直流电压始终稳定的控制目标。