本發(fā)明提供了并網(wǎng)控制方法及系統(tǒng)，涉及分布式電源并網(wǎng)研究技術領域，包括根據(jù)同步電機的機電暫態(tài)方程，建立同步逆變器的虛擬轉子模型，其中，虛擬轉子模型包括并網(wǎng)點電網(wǎng)頻率，在并網(wǎng)點電網(wǎng)頻率發(fā)生變化的情況下，根據(jù)虛擬轉子模型得到虛擬角頻率的調節(jié)函數(shù)，根據(jù)調節(jié)函數(shù)得到自然振蕩角頻率和阻尼比，對自然振蕩角頻率和阻尼比進行分析，得到同步逆變器的控制策略，根據(jù)虛擬轉子模型和控制策略，對虛擬角頻率進行波動控制。本發(fā)明可以提高同步逆變器在并網(wǎng)運行過程抵御電網(wǎng)側頻率波動的能力，增加暫態(tài)穩(wěn)定性。

技術領域

本發(fā)明涉及分布式電源并網(wǎng)研究技術領域，尤其是涉及并網(wǎng)控制方法及系統(tǒng)。

背景技術

隨著能源問題的日益加劇，傳統(tǒng)的化石能源已經(jīng)無法滿足人類可持續(xù)發(fā)展的要求，全球范圍內能源危機和環(huán)境問題的日益突出。風光等可再生能源得到了快速發(fā)展，分布式發(fā)電技術得到越來越多的關注，作為分布式電源與電網(wǎng)的紐帶，并網(wǎng)逆變器的功能被深入挖掘并肯定了其有益的作用。

同步逆變器以其有助于清潔能源融合電網(wǎng)、改善現(xiàn)有并網(wǎng)技術、規(guī)避電網(wǎng)安全隱患的特性成為目前的研究熱點。同步逆變器的運行機理在于模擬同步發(fā)電機的運行特性，使得電力電子變換器具有與傳統(tǒng)同步發(fā)電機相似的外部特性。然而，一方面，同步逆變器中所具有的轉動慣量要遠小于傳統(tǒng)同步機發(fā)電機；另一方面，傳統(tǒng)電力電子器件相對于傳統(tǒng)同步發(fā)電機而言，過載能力有限。因此，同步逆變器對并網(wǎng)點電網(wǎng)頻率波動的抵御能力有限，當并網(wǎng)點頻率的變化較大時，同步逆變器很容易由于虛擬角頻率的大幅度變化而停止工作。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供并網(wǎng)控制方法及系統(tǒng)，提高同步逆變器在并網(wǎng)運行過程抵御電網(wǎng)側頻率波動的能力，增加暫態(tài)穩(wěn)定性。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種并網(wǎng)控制方法，其中，包括：

根據(jù)同步電機的機電暫態(tài)方程，建立同步逆變器的虛擬轉子模型，其中，所述虛擬轉子模型包括并網(wǎng)點電網(wǎng)頻率；

在所述并網(wǎng)點電網(wǎng)頻率發(fā)生變化的情況下，根據(jù)所述虛擬轉子模型得到虛擬角頻率的調節(jié)函數(shù)；

根據(jù)所述調節(jié)函數(shù)得到自然振蕩角頻率和阻尼比；

對所述自然振蕩角頻率和阻尼比進行分析，得到所述同步逆變器的控制策略；

根據(jù)所述虛擬轉子模型和所述控制策略，對所述虛擬角頻率進行波動控制；

其中，所述控制策略包括虛擬慣性時間常數(shù)和阻尼系數(shù)，所述根據(jù)所述虛擬轉子模型和所述控制策略，對所述虛擬角頻率進行波動控制包括：

根據(jù)所述虛擬轉子模型確定所述虛擬角頻率的速度階段，其中，所述速度階段包括加速階段和減速階段；

在所述加速階段，通過增大所述虛擬慣性時間常數(shù)對所述虛擬角頻率的變化率進行抑制；

在所述減速階段，通過減小所述虛擬慣性時間常數(shù)對所述虛擬角頻率的變化率進行加速控制，以及通過增大所述阻尼系數(shù)對所述虛擬角頻率的偏移值進行加速控制；

其中，所述虛擬轉子模型包括虛擬角頻率的所述變化率和所述偏移值，所述根據(jù)所述虛擬轉子模型確定所述虛擬角頻率的速度階段包括：

判斷所述變化率和所述偏移值是否同號；

如果是，則確定所述虛擬角頻率為所述加速階段；

如果不是，則確定所述虛擬角頻率為所述減速階段。

結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述根據(jù)同步電機的機電暫態(tài)方程，建立同步逆變器的虛擬轉子模型包括：

所述虛擬轉子模型如下式所示：