[发明专利]一种电压源型储能电站支撑慢过程电压跌落的控制方法

权利要求书

1.一种电压源型储能电站支撑慢过程电压跌落的控制方法，其特征在于，该方法针对慢过程电压跌落故障控制储能电站进行无功功率支撑，将系统电压幅值支撑至故障前的额定值，包括以下步骤：

1)计算参考电压相位、目标无功功率和参考电压幅值；

所述的参考电压相位的计算方法为：根据目标有功功率、实际有功功率输出、虚拟转子阻尼和虚拟转子转动惯量计算出虚拟转子的角速度，对虚拟转子的角速度进行积分计算得到变流器参考电压的相位角；

所述的目标无功功率的计算方法为：根据目标电网电压幅值和实际检测电网电压幅值的差值通过比例积分调节器计算，结合当前目标有功功率对比例积分调节器输出结果经过限幅器得到目标无功功率，限幅器的目的是保障变流器输出不过流；

所述的参考电压幅值的计算方法为：根据目标无功功率和实际无功功率差值，将差值减去无功功率阻尼再除以无功功率的惯性系数后进行积分得到变流器参考电压的幅值；

2)根据参考电压的相位角和电压幅值计算得到目标三相输出电压波形，经过三相两相坐标变换和空间矢量脉宽调制输出桥臂的开关信号至变流器实现参考电压的输出。

2.根据权利要求1所述的电压源型储能电站支撑慢过程电压跌落的控制方法，其特征在于，所述的参考电压相位的计算方法具体为：

所述参考电压的相位角是将虚拟转子角速度进行积分计算得到参考电压的相位角；

所述虚拟转子角速度是根据虚拟机械功率除以虚拟转子的转动惯量得到虚拟转子角速度的变化量，积分得到虚拟转子角速度；

所述虚拟机械功率是根据目标有功功率与实际有功功率的差值减去虚拟转子阻尼计算虚拟机械功率；

所述虚拟转子阻尼是根据虚拟转子角速度和目标角速度的差值乘以虚拟转子的阻尼系数计算虚拟转子阻尼。

3.根据权利要求1所述的电压源型储能电站支撑慢过程电压跌落的控制方法，其特征在于，所述的结合当前目标有功功率对比例积分调节器输出结果经过限幅器得到目标无功功率，具体包括：

根据目标有功功率、变流器端口电压幅值和变流器的最大输出电流，以变流器输出不过流为目标对目标无功功率进行限制，目标无功功率具体应满足以下方程：

其中：Q^ref为目标无功功率，U为变流器端口电压幅值，I_max为变流器的最大输出电流，P^ref为目标有功功率。

4.根据权利要求1所述的电压源型储能电站支撑慢过程电压跌落的控制方法，其特征在于，所述的参考电压幅值的计算方法具体为：

所述参考电压幅值是根据无功功率偏差除以无功功率惯性系数得到电压幅值的变化量，再积分得到参考电压幅值；

所述无功功率偏差是根据目标无功功率与实际无功功率的差值减去无功阻尼，得到无功功率的偏差值；

所述无功阻尼是根据参考电压幅值和目标电压幅值的差值乘以无功功率的阻尼系数得到无功阻尼。

5.根据权利要求1所述的电压源型储能电站支撑慢过程电压跌落的控制方法，其特征在于，所述的步骤2)具体包括：

目标三相输出电压波形是根据参考电压的相位角和电压幅值计算得到的，取输入的参考电压幅值作为三相的相电压的幅值，取输入的参考电压相位角作为A相的相位角，B相电压相位落后A相120°，C相电压相位超前A相120°；

所述三相两相坐标变换具体为，将目标三相输出电压波形经过坐标变换，得到至α-β两相坐标系下的电压波形；

所述空间矢量脉宽调制具体为，根据α-β两相坐标系下的电压波形，结合当前直流母线电压幅值和电网电角度输出变流器中三对桥臂的开关信号，实现参考电压的输出。