有效
光伏虚拟同步机一次调频控制方法及设备
葛俊、巩宇、李智、宋鹏、刘辉、江浩、刘汉民
华北电力科学研究院有限责任公司
摘要
本发明提供了一种光伏虚拟同步机一次调频控制方法及设备,该方法包括:接收电网由稳定运行频率下降至第一频率的频率跌落信号;响应所述频率跌落信号,基于光伏虚拟同步机利用光伏储能单元和光伏电源协调提供支撑功率,以对所述电网进行一次调频。通过利用光伏储能单元和光伏电源协调提供支撑功率,能够充分利用光伏功率,减小一次调频功率消失的隐患。
1.一种光伏虚拟同步机一次调频控制方法,其特征在于,包括:接收电网由稳定运行频率下降至第一频率的频率跌落信号;响应所述频率跌落信号,基于光伏虚拟同步机利用光伏储能单元和光伏电源协调提供支撑功率,以对所述电网进行一次调频;其中,基于光伏虚拟同步机利用光伏储能单元和光伏电源协调提供支撑功率包括:利用光伏虚拟同步机中的DC/DC控制系统优先响应所述频率跌落信号控制光伏储能单元提供第一功率,以使所述电网由所述第一频率上升至第二频率;所述第一功率小于或等于所述光伏单元的最大储能;所述第二频率小于所述稳定运行频率;利用所述光伏虚拟同步机中的DC/AC控制系统控制光伏电源提供第二功率,以使所述电网由所述第二频率上升至第三频率;所述第二功率小于或等于所述光伏电源的备用容量;所述第三频率小于或等于所述稳定运行频率;其中,利用所述光伏虚拟同步机中的DC/AC控制系统控制光伏电源提供第二功率,包括:获取所述光伏电源和所述储能单元的最大总功率对应的第一参考电流,以及获取所述光伏虚拟同步机的输出功率与光伏逆变器出口侧的实际功率之间的差值对应的第二参考电流;将所述第一参考电流和所述第二参考电流输入一比较器,得到d轴参考电流;在所述第一参考电流大于所述第二参考电流时,所述d轴参考电流等于所述第二参考电流,在所述第一参考电流小于或等于所述第二参考电流时,所述d轴参考电流等于所述第一参考电流;将所述d轴参考电流输入所述光伏虚拟同步机的光伏逆变器电流内环,以控制所述光伏电源提供第二功率。
2.如权利要求1所述的光伏虚拟同步机一次调频控制方法,其特征在于,获取所述光伏电源和所述储能单元的最大总功率对应的第一参考电流,以及获取所述光伏虚拟同步机的输出功率与光伏逆变器出口侧的实际功率之间的差值对应的第二参考电流,包括:通过MPPT算法获得所述光伏电源的最大运行功率,根据所述最大运行功率和储能单元的最大储能计算得到所述最大总功率,将所述最大总功率作用于第一PI控制器,得到所述第一参考电流;获取所述光伏虚拟同步机的输出功率和所述光伏逆变器出口侧的实际功率,根据所述输出功率和所述实际功率计算得到所述差值,将所述差值作用于第二PI控制器,得到所述第二参考电流。
3.一种光伏虚拟同步机一次调频控制装置,其特征在于,包括:信号接收单元,用于:接收电网由稳定运行频率下降至第一频率的频率跌落信号;一次调频单元,用于:响应所述频率跌落信号,基于光伏虚拟同步机利用光伏储能单元和光伏电源协调提供支撑功率,以对所述电网进行一次调频;其中,所述一次调频单元,包括:储能支撑模块,用于:利用光伏虚拟同步机中的DC/DC控制系统优先响应所述频率跌落信号控制光伏储能单元提供第一功率,以使所述电网由所述第一频率上升至第二频率;所述第一功率小于或等于所述光伏单元的最大储能;所述第二频率小于所述稳定运行频率;光伏支撑模块,用于:利用所述光伏虚拟同步机中的DC/AC控制系统控制光伏电源提供第二功率,以使所述电网由所述第二频率上升至第三频率;所述第二功率小于或等于所述光伏电源的备用容量;所述第三频率小于或等于所述稳定运行频率;其中,所述光伏支撑模块,包括:第一及第二参考电流获取模块,用于:获取所述光伏电源和所述储能单元的最大总功率对应的第一参考电流,以及获取所述光伏虚拟同步机的输出功率与光伏逆变器出口侧的实际功率之间的差值对应的第二参考电流;d轴参考电流生成模块,用于:将所述第一参考电流和所述第二参考电流输入一比较器,得到d轴参考电流;在所述第一参考电流大于所述第二参考电流时,所述d轴参考电流等于所述第二参考电流,在所述第一参考电流小于或等于所述第二参考电流时,所述d轴参考电流等于所述第一参考电流;第二功率生成模块,用于:将所述d轴参考电流输入所述光伏虚拟同步机的光伏逆变器电流内环,以控制所述光伏电源提供第二功率。
4.如权利要求3所述的光伏虚拟同步机一次调频控制装置,其特征在于,所述第一及第二参考电流获取模块,包括:第一参考电流生成模块,用于:通过MPPT算法获得所述光伏电源的最大运行功率,根据所述最大运行功率和储能单元的最大储能计算得到所述最大总功率,将所述最大总功率作用于第一PI控制器,得到所述第一参考电流;第二参考电流生成模块,用于:获取所述光伏虚拟同步机的输出功率和所述光伏逆变器出口侧的实际功率,根据所述输出功率和所述实际功率计算得到所述差值,将所述差值作用于第二PI控制器,得到所述第二参考电流。
5.一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,该程序被处理器执行时实现权利要求1或2所述方法的步骤。
6.一种计算机设备,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或2所述方法的步骤。
暂无引用专利



