[发明专利]一种新型风电光伏并网换流器混合控制方法及系统

说明书

本发明涉及新能源发电控制技术领域，尤其涉及一种新型风电光伏并网换流器混合控制方法及系统，包括：构建外环为直流电压‑无功功率的跟网型外环控制策略，并引入GFL控制参与系数；构建跟网型内环控制策略，并引入GFL控制参与系数，获取GFL控制电压参考值；构建加入稳定控制策略的直流电压‑频率下垂的构网型控制策略，并引入GFM控制参与系数，得到GFM控制参考值；对GFL控制电压参考值和GFM控制参考值进行合成，得到换流器输出三相电压参考值。本发明将GFL和GFM两种控制方式混合，并通过引入参与系数实现了参与比例可调的换流器混合控制策略，从而较好地协调换流器的响应速度与稳定性，保证换流器稳定运行。

技术领域

本发明涉及新能源发电控制技术领域，尤其涉及一种新型风电光伏并网换流器混合控制方法及系统。

背景技术

随着技术的不断发展，以风电光伏为重点的新能源渗透率逐渐增大，电力电子装置也随之大量接入电网，然而大量的电力电子设备接入使得电网强度愈发降低，并网点电网易产生波动，从而对换流器稳定性产生一定影响。

目前，新能源并网换流器多采用跟网型(Grid-following,GFL)控制策略，GFL控制策略一般采用锁相环(Phase Locked Loop，PLL)对电网频率及相位进行跟踪并对新能源进行最大功率追踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)，GFL型换流器具有响应速度快、发电效率高、能够适应新能源出力、具有随机性和波动性的特点，其能够快速响应功率变化，但是在弱网条件下，由于并网点电压会出现扰动，从而导致GFL型换流器的稳定性受到影响，而构网型(Grid-forming，GFM)控制策略因没有锁相环结构，端口频率特性无负阻抗区间，直接对换流器的电压幅值及频率进行控制，相对于GFL控制策略，GFM控制策略在弱网下稳定性更强，但由于其没有内环电流控制结构，导致响应速度较慢。

为了克服电网强度变化带来的稳定性问题，当前研究多采用对跟网型控制策略进行改进或改用构网型控制策略，但同时也降低了系统响应速度，影响了新能源发电效率，目前缺乏对兼顾响应速度和稳定性的控制策略的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型风电光伏并网换流器混合控制方法及系统，以提供一种含有GFL和GFM两种控制方式的混合控制策略，并通过引入参与系数较好地协调换流器响应速度和稳定性。

为解决以上技术问题，本发明提供了一种新型风电光伏并网换流器混合控制方法及系统。

第一方面，本发明提供了一种新型风电光伏并网换流器混合控制方法，所述方法包括以下步骤：

实时获取换流器并网数据；所述换流器并网数据包括并网点三相电压和并网点三相电流；

构建外环为直流电压-无功功率的跟网型外环控制策略，并引入GFL控制参与系数，根据换流器并网数据获取网侧换流器输出电流dq轴分量参考值；

构建跟网型内环控制策略，并引入GFL控制参与系数，基于所述网侧换流器输出电流dq轴分量参考值获取GFL控制电压参考值；

构建加入稳定控制策略的直流电压-频率下垂的构网型控制策略，并引入GFM控制参与系数，得到GFM控制参考值；所述GFM控制参考值包括GFM控制电压幅值和GFM控制相位；

引入GFL控制参与系数和GFM控制参与系数，对GFL控制电压参考值和GFM控制参考值进行合成，得到换流器输出三相电压参考值。

在进一步的实施方案中，所述跟网型外环控制策略具体为：