本技術涉及電力系統(tǒng)暫態(tài)控制，尤其涉及一種新能源機組暫態(tài)控制方法、裝置、計算機設備和存儲介質(zhì)。

背景技術：

1、隨著電力電子換流器接口新能源的大量并網(wǎng)，新能源對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的影響越來越大。鑒于此，不同地區(qū)的電力系統(tǒng)在并網(wǎng)導則中對新能源機組提出了故障穿越等要求，明確了故障期間新能源的有功、無功輸出范圍，對新能源的動態(tài)輸出特性進行了規(guī)范。

2、并網(wǎng)新能源機組主要依靠鎖相環(huán)來實現(xiàn)與電網(wǎng)的同步。鎖相環(huán)以并網(wǎng)點電壓為輸入，計算出電網(wǎng)頻率與并網(wǎng)點電壓相位，從而為電力電子變流器的矢量控制提供參考角度。鎖相環(huán)計算并輸出的頻率與相位決定了矢量控制模式下新能源機組注入電網(wǎng)的電氣量頻率與相位。電網(wǎng)發(fā)生短路等較嚴重故障時，新能源機組進入故障穿越，由于此時并網(wǎng)點電壓較低且受機組輸出影響較大，新能源機組易出現(xiàn)自身輸出頻率的大幅偏移，進而觸發(fā)保護動作導致機組脫網(wǎng)，影響系統(tǒng)安全穩(wěn)定。

3、已有研究提出了在電網(wǎng)故障期間閉鎖鎖相環(huán)的方法，即限定鎖相環(huán)輸出頻率在電網(wǎng)額定頻率附近，進而消除鎖相環(huán)動態(tài)對穩(wěn)定性的影響。還有研究提出了無需鎖相環(huán)的有功功率同步控制策略，在電網(wǎng)故障狀態(tài)下模擬同步發(fā)電機內(nèi)電勢的變化規(guī)律，提升了機組的同步運行穩(wěn)定性。

4、但是，閉鎖鎖相環(huán)的方法，為了消除鎖相環(huán)動態(tài)對穩(wěn)定性的影響，將鎖相環(huán)輸出頻率人為限定在電網(wǎng)額定頻率附近，導致機組不能準確檢測實際電網(wǎng)頻率與電壓相位，使得機組矢量控制缺少準確的相位參考。該方法將導致新能源機組有功功率與無功功率控制偏差增大，嚴重時會因機組功率解耦控制失效導致功率處于不可控狀態(tài)。無鎖相環(huán)的有功功率同步控制方法，由于缺少鎖相環(huán)提供的電網(wǎng)電壓相位，導致新能源機組在暫態(tài)過程中難以按照并網(wǎng)導則要求對外輸出規(guī)定的無功電流。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術的目的旨在至少能解決上述的技術缺陷之一，特別提供了一種可以在不改變機組無功電流控制的基礎上附加有功功率控制，以在保證新能源機組輸出功率準確可控的同時滿足并網(wǎng)導則對機組輸出要求的新能源機組暫態(tài)控制方案。

2、第一方面，本技術提供了一種新能源機組暫態(tài)控制方法，應用于通過鎖相環(huán)與電網(wǎng)實現(xiàn)同步的新能源機組，新能源機組暫態(tài)控制方法包括：

3、在進入暫態(tài)過程時，判斷是否滿足控制條件；

4、若是，則根據(jù)當前時刻與前一時刻的鎖相環(huán)輸出頻率變化率、當前時刻的無功電流指令值和當前時刻的有功檢測值，確定初始指令值；

5、根據(jù)當前時刻的鎖相環(huán)輸出頻率與當前時刻的電網(wǎng)頻率檢測值之間的差與附加頻率阻尼系數(shù)的乘積，對初始指令值進行調(diào)整，以得到最終指令值；

6、將最終指令值作為有功功率指令值下發(fā)到新能源機組。

7、在其中一個實施例中，根據(jù)當前時刻與前一時刻的鎖相環(huán)輸出頻率變化率、當前時刻的無功電流指令值和當前時刻的有功檢測值，確定初始指令值，包括：

8、將當前時刻與前一時刻的鎖相環(huán)輸出頻率變化率、當前時刻的無功電流指令值和當前時刻的有功檢測值輸入到第一表達式，得到初始指令值；第一表達式為：

9、

10、其中，為初始指令值，為當前時刻的有功檢測值，為當前時刻的無功電流指令值，ki為鎖相環(huán)積分增益，分別為當前時刻與前一時刻的鎖相環(huán)輸出頻率，分別為當前時刻與前一時刻對應的時間，為當前時刻與前一時刻的鎖相環(huán)輸出頻率變化率。

11、在其中一個實施例中，根據(jù)當前時刻的鎖相環(huán)輸出頻率與當前時刻的電網(wǎng)頻率檢測值之間的差與附加頻率阻尼系數(shù)的乘積，對初始指令值進行調(diào)整，以得到最終指令值，包括：

12、將當前時刻的鎖相環(huán)輸出頻率、當前時刻的電網(wǎng)頻率檢測值和初始指令值輸入到第二表達式，得到最終指令值；第二表達式包括：

13、

14、其中，為最終指令值，為當前時刻的電網(wǎng)頻率檢測值，kd為附加頻率阻尼系數(shù)；附加頻率阻尼系數(shù)滿足：

15、

16、其中，kp為鎖相環(huán)比例增益，為新能源機組的電網(wǎng)連接點在當前時刻的電壓幅值，lg為新能源機組到電網(wǎng)連接點之間的電感值，rg為新能源機組到電網(wǎng)連接點之間的電阻值，為當前時刻鎖相環(huán)輸出電壓的d軸分量。

17、在其中一個實施例中，判斷是否滿足控制條件，包括：

18、確定電網(wǎng)電壓跌落深度；

19、若電網(wǎng)電壓跌落深度大于設定閾值，則判定滿足控制條件。

20、在其中一個實施例中，設定閾值為50%。

21、在其中一個實施例中，新能源機組與電網(wǎng)同步的控制模型為：

22、

23、其中，為新能源機組的無功電流指令值，ki為鎖相環(huán)積分增益，為鎖相環(huán)輸出頻率，為新能源機組的有功指令值、po為新能源機組的有功檢測值，kp為鎖相環(huán)比例增益，vg為新能源機組的電網(wǎng)連接點的電壓幅值，ωg為電網(wǎng)頻率檢測值，lg為新能源機組到電網(wǎng)連接點之間的電感，uod為鎖相環(huán)輸出電壓的d軸分量，rg為新能源機組到電網(wǎng)連接點之間的電阻值，為dq同步旋轉(zhuǎn)坐標系與系統(tǒng)公共旋轉(zhuǎn)坐標系之間的夾角，為偏轉(zhuǎn)角，。

24、在其中一個實施例中，暫態(tài)過程包括電網(wǎng)短路故障。

25、第二方面，本技術提供了一種新能源機組暫態(tài)控制裝置，應用于通過鎖相環(huán)與電網(wǎng)實現(xiàn)同步的新能源機組，新能源機組暫態(tài)控制裝置包括：

26、判斷模塊，用于在進入暫態(tài)過程時，判斷是否滿足控制條件；

27、第一處理模塊，用于在滿足控制條件的情況下，根據(jù)當前時刻與前一時刻的鎖相環(huán)輸出頻率變化率、當前時刻的無功電流指令值和當前時刻的有功檢測值，確定初始指令值；

28、第二處理模塊，用于根據(jù)當前時刻的鎖相環(huán)輸出頻率與當前時刻的電網(wǎng)頻率檢測值之間的差與附加頻率阻尼系數(shù)的乘積，對初始指令值進行調(diào)整，以得到最終指令值；

29、下發(fā)模塊，用于將最終指令值作為有功功率指令值下發(fā)到新能源機組。

30、第三方面，本技術提供了一種計算機設備，包括一個或多個處理器，以及存儲器，存儲器中存儲有計算機可讀指令，計算機可讀指令被一個或多個處理器執(zhí)行時，執(zhí)行上述任一實施例中的新能源機組暫態(tài)控制方法的步驟。

31、第四方面，本技術提供了一種存儲介質(zhì)，存儲介質(zhì)中存儲有計算機可讀指令，計算機可讀指令被一個或多個處理器執(zhí)行時，使得一個或多個處理器執(zhí)行上述任一實施例中的新能源機組暫態(tài)控制方法的步驟。

32、從以上技術方案可以看出，本技術實施例具有以下優(yōu)點：

33、基于本方案中的新能源機組暫態(tài)控制方法，在進入暫態(tài)過程時判斷是否滿足控制條件，若滿足則根據(jù)鎖相環(huán)輸出頻率變化率、無功電流指令值和有功檢測值確定初始指令值，再依據(jù)鎖相環(huán)輸出頻率與電網(wǎng)頻率檢測值之差與附加頻率阻尼系數(shù)的乘積對初始指令值調(diào)整得到最終指令值，最后將最終指令值作為有功功率指令值下發(fā)到新能源機組。該方案保留了原先機組的無功電流控制，并附加有功功率控制，實現(xiàn)了對系統(tǒng)的精細化調(diào)節(jié)，保證新能源機組輸出功率準確可控的同時滿足并網(wǎng)導則對機組輸出電流的要求，避免機組自身輸出頻率大幅偏移導致的脫網(wǎng)問題，提升了機組并網(wǎng)運行暫態(tài)穩(wěn)定性。