[发明专利]一种虚拟同步机低电压穿越特性测试方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种虚拟同步机低电压穿越特性测试方法、装置及系统，通过硬件在环(HIL)的测试方式实现对虚拟同步机低电压穿越性能的测试，通过接收用户输入的不同时刻的跌落深度参数，将跌落深度参数输入电网仿真模型；获取虚拟同步机硬件电路仿真模型在不同的跌落深度下的响应，根据响应生成虚拟同步机的低电压穿越特性曲线。通过实施本发明，基于虚拟同步机仿真模型进行测试，在测试过程中电压等级在十伏左右，不涉及强电，安全性高；通过实时仿真电网，使电网电压幅值灵活改变，便捷性高，无需真实的电网模拟器或可编程交流电压源，即可对不同电压、功率等级的虚拟同步机完成低电压穿越性能测试，成本低且能保证测试过程不会损坏虚拟同步机的实际硬件。

技术领域

本发明涉及于虚拟同步发电机的测试技术领域，具体涉及一种虚拟同步机低电压穿越特性测试方法、装置及系统。

背景技术

虚拟同步机模拟了真实同步发电机的特性，能够为电网提供频率和电压支撑，并具有主动调频功能。随着虚拟同步发电机在分布式发电领域的广泛应用，虚拟同步机与电网的交互影响日趋凸显。当电网电压跌落时，如果虚拟同步发电机不具备低电压穿越能力会导致相应区域的虚拟同步发电机退出运行，这会破坏电网的有功功率平衡，严重危及电网的安全稳定运行。因此，需要有效的测试系统对虚拟同步机的低电压穿越能力进行检测。传统低电压测试系统主要是基于电网模拟器的，其缺点缺乏灵活性与安全性，尤其是当虚拟同步机功率、电压等级较大时，需相应的提高用于测试的电网模拟器的功率及电压等级，会大幅提高测试的成本。

发明内容

因此，本发明提供一种虚拟同步机低电压穿越特性测试方法、装置及系统，克服了现有技术中采用基于电网模拟器缺乏灵活性与安全性且成本高的缺陷。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种虚拟同步机低电压穿越特性测试方法，所述虚拟同步机仿真模型包括：分别根据电网系统及虚拟同步机的电路结构构建的电网仿真模型及虚拟同步机硬件电路仿真模型，所述电网仿真模型、虚拟同步机硬件电路仿真模型与虚拟同步机控制器依次连接；所述测试方法包括：接收用户输入的不同时刻的跌落深度参数，将所述跌落深度参数输入所述电网仿真模型；获取所述虚拟同步机硬件电路仿真模型在不同的跌落深度下的响应；根据所述响应测试所述虚拟同步机。

优选地，所述根据所述响应测试所述虚拟同步机的步骤，包括：根据所述响应生成所述虚拟同步机的低电压穿越特性曲线；将所述低电压穿越特性曲线与预设低电压穿越特性曲线做对比；根据对比结果判断所述虚拟同步机低电压的穿越特性是否合格。

根据第二方面，本发明实施例一种虚拟同步机低电压穿越特性测试装置，所述虚拟同步机仿真模型包括：分别根据电网系统及虚拟同步机的电路结构构建的电网仿真模型及虚拟同步机硬件电路仿真模型，所述电网仿真模型、虚拟同步机硬件电路仿真模型与虚拟同步机控制器依次连接；所述测试装置包括：跌落深度参数设定模块，用于接收用户输入的不同时刻的跌落深度参数，将所述跌落深度参数输入所述电网仿真模型；跌落深度响应获取模块，用于获取所述虚拟同步机硬件电路仿真模型在不同的跌落深度下的响应；测试模块，用于根据所述响应测试所述虚拟同步机。

优选地，上述的基于虚拟同步机仿真模型的低电压穿越测试装置，所述测试模块包括：低电压穿越特性曲线生成子模块，用于根据所述响应生成所述虚拟同步机的低电压穿越特性曲线；曲线对比子模块，用于将所述低电压穿越特性曲线与预设低电压穿越特性曲线做对比；判断子模块，用于根据对比结果判断所述的虚拟同步机低电压穿越特性是否合格。