1.一种适用于构网型设备的快速功率控制方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:EMS系统或稳控装置下发构网型设备的功率控制指令P set ,功率协调控制器接收构网型设备的功率控制指令P set ;步骤2:功率协调控制器根据构网型设备的功率控制指令P set ,输出分解后的快速功率控制指令P ordi ,并下发至每个构网型设备对应的功率控制器;步骤3:分解后的快速功率控制指令P ordi 与构网型设备的实测输出功率P meai 输入第一比较单元,比较单元输出功率差值dP;步骤4:将虚拟机机械功率P m 、虚拟机电磁功率P e 、虚拟机机端实测电压V和虚拟机无功功率实测值Q e 输入构网型控制单元,生成控制信号θ ref ,电压参考值信号U set ;步骤5:功率差值dP输入快速功率控制单元,生成附加控制信号dθ ref ;步骤6:控制信号θ ref 与附加控制信号dθ ref 分别输入叠加单元,输出虚拟转子角控制信号θ;步骤7:电压参考值信号U set 与虚拟转子角控制信号θ分别输入双环控制单元,输出PWM调制信号;步骤8:PWM调制信号输入VSC变流器的功率器件进行控制,输出构网型设备的功率响应控制信号。
2.根据权利要求1所述的一种适用于构网型设备的快速功率控制方法,其特征在于:还包括步骤9,步骤9:当VSC变流器N个实测输出功率P meai 的采样点与分解后的快速功率控制指令P ordi 的差值均小于设置功率阈值P error 时,VSC变流器进入调节死区,完成本次快速功率调节过程。
3.根据权利要求1或2所述的一种适用于构网型设备的快速功率控制方法,其特征在于:所述分解后的快速功率控制指令获取方式如下:对于构网型设备由多个储能系统组成的场景,按照第一平均分配原则或者考虑充放电系数的原则进行分配;所述第一平均分配原则,各储能系统分解后的快速功率控制指令P ordi ,计算公式如下:其中,P set 为构网型设备的功率控制指令,P ordi 为下发给第i个储能系统的快速功率控制指令,P Ni 为第i个储能系统额定功率,P Nj 为第j个储能系统额定功率,M为储能系统的数量;所述考虑充放电系数的原则,各储能系统分解后的快速功率控制指令P ordi ,计算公式如下:其中,S ci 、S di 分别为第i个储能系统充电、放电系数,S cj 、S dj 分别为第j个储能系统充电、放电系数;其中,SOC min 、SOC max 分别为允许的SOC下限、上限,SOC i 为第i个储能系统的剩余电量,SOC j 为第j个储能系统的剩余电量。
4.根据权利要求1或2所述的一种适用于构网型设备的快速功率控制方法,其特征在于:所述分解后的快速功率控制指令获取方式如下:对于构网型设备由多个非储能构网型设备组成的场景,按照第二平均分配原则或考虑功率调节裕度的原则进行分配;所述非储能构网型设备包括:光伏系统、风机系统或者柔直系统;所述第二平均分配原则,各储能系统分解后的快速功率控制指令P ordi ,计算公式如下:其中,P set 为构网型设备的功率控制指令,P Ni 为第i个非储能构网型设备额定功率,P Nj 为第j个非储能构网型设备额定功率,M为非储能构网型设备的数量;所述考虑功率调节裕度的原则,各储能系统分解后的快速功率控制指令P ordi ,计算公式如下:其中,P set 为构网型设备的功率控制指令,P Ni 为第i个非储能构网型设备额定功率,P Nj 为第j个非储能构网型设备额定功率,P mi 为第i个非储能构网型设备的功率调节裕度,P mj 为第j个非储能构网型设备的功率调节裕度,M为非储能构网型设备的数量;其中,|I i |、I Ni 、I maxi 分别为第i个非储能构网型设备当前工作电流、额定电流、最大工作电流,|I j |、I Nj 、I maxj 分别为第j个非储能构网型设备当前工作电流、额定电流、最大工作电流,K为折算系数。
5.根据权利要求1或2所述的一种适用于构网型设备的快速功率控制方法,其特征在于:所述dP=P ordi -P meai 。
6.根据权利要求5所述的一种适用于构网型设备的快速功率控制方法,其特征在于:所述附加控制信号dθ ref ,计算公式如下:其中,dP为功率差值,θ ini 为本次快速功率控制单元的初始值,θ last 为上次执行完功率快速控制指令后的角度值、T为快速功率控制的积分时间常数,s为拉普拉斯算子。
7.根据权利要求1或2所述的一种适用于构网型设备的快速功率控制方法,其特征在于:所述控制信号θ ref ,计算公式如下:式中,T J 为虚拟惯性时间常数,D为阻尼系数,P m 为虚拟机机械功率、P e 为虚拟机电磁功率,ω 0 为额定频率,Δω为频率偏差,t为时间常数。
8.根据权利要求1或2所述的一种适用于构网型设备的快速功率控制方法,其特征在于:所述电压参考值信号U set ,计算公式如下:V ref =V set +K q (Q ref -Q e )式中,K a 为调压比例系数,T a 为时间常数,E set 为虚拟机内电势基准值,V ref 为虚拟机机端目标控制电压,V为虚拟机机端实测电压,s为拉普拉斯算子;V set 为虚拟机机端电压基准值,Q ref 为虚拟机无功功率参考值、Q e 为虚拟机无功功率实测值,K q 为功率比例系数。
9.执行权利要求1-8中任一项的一种适用于构网型设备的快速功率控制方法的控制系统,包括:EMS系统、稳控装置、功率协调控制器、VSC变流器,其特征在于:所述EMS系统、稳控装置通过通信网络与功率协调控制器相连接,功率协调控制器通过通信网络分别向每台VSC变流器对应功率控制器发送分解后的快速功率控制指令,每台VSC变流器与构网型设备相连接,并向构网型设备发送功率响应控制信号;所述功率控制器包括:比较单元,比较单元第一输入端与功率协调控制器输出端相连接,第二输入端与VSC变流器的反馈端相连接,比较单元输出端与快速功率控制单元输入端相连接;将虚拟机机械功率P m 、虚拟机电磁功率P e 、虚拟机机端实测电压V和虚拟机无功功率实测值Q e 分别与作为构网型控制单元的输入,构网型控制单元第一输出端与双环控制的第一输入端相连接,构网型控制单元第二输出端与叠加单元的第一输入端相连接,快速功率控制单元的输出端与叠加单元的第二输入端相连接,叠加单元的输出端与双环控制的第二输入端相连接,双环控制的输出端与VSC变流器输入端相连接,VSC变流器输出端与构网型设备相连接。
10.根据权利要求9所述的控制系统,其特征在于:所述构网型设备包括:储能系统、光伏系统、风机系统或柔直系统。