[发明专利]一种自同步电压源型光伏发电并网防冲击技术及装置

权利要求书

1.一种自同步电压源型光伏发电并网防冲击方法，其特征在于，包括：

基于获取的电网电流参数、原动机输出机械功率给定值得到调速器的原动机输出的机械功率；

基于所述电网电流参数、同步发电机参考电压幅值的变化规律，结合励磁控制器的闭环控制方程计算励磁电流；

基于所述调速器原动机输出的机械功率利用调速器进行一次调频，并基于所述励磁电流利用励磁调节器进行一次调压，实现光伏发电并网冲击。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于获取的电网电流参数、原动机输出机械功率给定值得到调速器的原动机输出的机械功率，包括：

当获取的电网角频率与额定角频率相同时，调速器原动机输出的机械功率为原动机机械功率给定值；

当所述电网角频率与所述额定角频率不同时，在所述原动机机械功率给定值的基础上，基于频率有功功率下垂系数和所述电网角频率与所述额定角频率的差值，调整原动机输出的机械功率。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述原动机输出的功率计算式如下式所示：

P_m＝P_ref+D_P(ω_n-ω)；

式中，P_m为原动机提供的机械功率；P_ref为原动机机械功率；D_P为频率有功功率下垂系数；ω_n为额定角频率；ω为对应电网。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述电网电流参数、同步发电机参考电压幅值的变化规律，结合励磁控制器的闭环控制方程计算励磁电流，包括：

基于所述电网中的额定电压幅值、无功功率给定、同步发电机实际无功和电压-无功功率下垂系数计算同步发电机参考电压幅值；

由所述同步发电机参考电压幅值结合、励磁控制器的调节器和同步发电机输出电压幅值采用励磁控制器的闭环控制方程计算励磁电流。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述同步发电机参考电压幅值按下式所示:

式中，U_ref为参考电压幅值；U_n为额定电压幅值；Q_ref为无功功率给定；Q_e为同步发电机实际无功；D_q为电压-无功功率下垂系数。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述励磁控制器的闭环控制方程如下式所示：

i_f＝G(s)(U_ref-U_e)；

式中，i_f为励磁电流；U_e为同步发电机输出电压幅值；G(s)为励磁控制器的调节器。

7.一种自同步电压源型光伏发电并网防冲击装置，其特征在于，包括：调速器和励磁控制器；

所述调速器和励磁控制器均装置位于发电机内部，与所述发电机电连接；

所述调速器基于获取的电网电流参数、原动机输出机械功率给定值得到调速器的原动机输出的机械功率进行一次调频；

所述励磁控制器基于所述电网电流参数、同步发电机参考电压幅值的变化规律，结合励磁控制器的闭环控制方程计算的励磁电流进行一次调压。

8.如权利要求7所述的一种自同步电压源型光伏发电并网防冲击装置，其特征在于，还包括：辅助装置、储能元件和取能元件；

所述储能元件和取能元件均安装在辅助装置上,用于吸收或释放有功，稳定VSC直流侧电容。

9.如权利要求8所述的一种自同步电压源型光伏发电并网防冲击装置，其特征在于，还包括：在所述储能元件或取能元件并联的辅助装置，用于实现防冲击电流。

10.如权利要求9所述的一种自同步电压源型光伏发电并网防冲击装置，其特征在于，所述辅助装置包括：机械或者电子开关。