本发明涉及风电并网控制，尤其涉及一种基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法。
背景技术：
1、随着可再生能源的发展，风力发电在电力系统中的比重不断提升。然而，由于风能具有波动性和间歇性，使得风电系统的稳定性和可靠性面临严峻挑战。传统的风机控制方式在应对频繁功率波动和电网故障时，表现出较低的惯量支持能力，难以满足现代电力系统对高动态性能和高稳定性的要求。目前，构网型风机逐渐成为一种有效提升电网稳定性的解决方案。构网型风机可以通过上层控制策略，提供虚拟惯量和阻尼，增强风机在电网中的调节能力，缓解电网系统的频率波动。
2、然而，构网型风机与电网的动态交互仍然面临许多技术难题，尤其是在风机惯量和阻尼系数的精确计算方面，现有技术通常依赖固定的参数设定，缺乏动态调整和优化能力，导致风机与储能系统无法充分发挥其应有的惯量响应和调频作用。
技术实现思路
1、本发明提供一种基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，用以解决现有技术中无法精确计算风机惯量和阻尼系数的技术问题。
2、一方面，本发明提供一种基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，包括：
3、基于构网型风机所在电网系统的电网实时频率和预设频率参考值确定频率偏差量，以及基于所述电网实时频率确定频率变化率；
4、将所述频率偏差量、所述频率变化率、预设的虚拟惯量初始值以及虚拟阻尼初始值输入预先基于苔藓生长构建的网络控制器；
5、基于所述网络控制器，确定所述电网系统的目标阻尼系数、目标虚拟转动惯量系数和功率跟踪曲线的目标比例系数；
6、基于所述目标比例系数，确定所述构网型风机的有功输入的第一参考值以及所述电网系统中储能系统的有功输入的第二参考值；
7、基于所述第一参考值、所述第二参考值、所述目标阻尼系数以及所述目标虚拟转动惯量系数，控制所述构网型风机的虚拟惯量和阻尼。
8、根据本发明提供的一种基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，所述基于所述网络控制器，确定所述电网系统的目标阻尼系数、目标虚拟转动惯量系数和功率跟踪曲线的目标比例系数，包括：
9、确定初始种群；其中，所述初始种群中的每个个体表示一组惯量系数和阻尼系数的组合；
10、确定所述电网系统的目标阻尼系数、目标虚拟转动惯量系数和功率跟踪曲线的目标比例系数各自的函数；
11、基于各所述函数筛选出符合预设规则的惯量系数和阻尼系数的组合；
12、基于符合预设规则的惯量系数和阻尼系数的组合，确定目标阻尼系数、目标虚拟转动惯量系数和目标比例系数。
13、根据本发明提供的一种基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，所述基于所述网络控制器，确定所述电网系统的目标阻尼系数、目标虚拟转动惯量系数和功率跟踪曲线的目标比例系数，包括：
14、基于所述网络控制器，采用孢子传播搜索和对偶传播搜索确定所述电网系统的目标阻尼系数、目标虚拟转动惯量系数和功率跟踪曲线的目标比例系数。
15、根据本发明提供的一种基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，采用孢子传播搜索和对偶传播搜索确定所述电网系统的目标阻尼系数、目标虚拟转动惯量系数和功率跟踪曲线的目标比例系数，包括：
16、比较所述频率偏差量与预设偏差阈值的大小；
17、当所述频率偏差量大于所述预设偏差阈值时，采用孢子传播搜索确定所述电网系统的目标阻尼系数、目标虚拟转动惯量系数和功率跟踪曲线的目标比例系数；
18、当所述频率偏差量小于或等于所述预设偏差阈值时，采用对偶传播搜索确定所述电网系统的目标阻尼系数、目标虚拟转动惯量系数和功率跟踪曲线的目标比例系数。
19、根据本发明提供的一种基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，所述目标比例系数的函数包括：
20、；其中， p0k表示第k次的目标比例系数， p0k-1表示第k-1次的目标比例系数，表示频率偏差量的最大值， u表示频率变化率；e表示自然对数的底数；
21、所述目标阻尼系数的函数包括：
22、；其中， d0k表示第k次的目标阻尼系数， d0k-1表示第k-1次的目标阻尼系数，表示频率偏差量；
23、所述目标虚拟转动惯量系数的函数包括：
24、；其中， j0k表示第k次的目标虚拟转动惯量系数， j0k-1表示第k-1次的目标虚拟转动惯量系数，n表示转动惯量调节系数。
25、根据本发明提供的一种基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，所述预设规则包括：
26、组合中的惯量系数和阻尼系数的绝对值均小于预设阈值。
27、根据本发明提供的一种基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，所述基于构网型风机所在电网系统的电网实时频率和预设频率参考值确定频率偏差量，以及基于所述电网实时频率确定频率变化率，包括：
28、确定构网型风机所在电网系统的电网实时频率与预设频率参考值的差值，作为频率偏差量；
29、确定电网实时频率与时间变量的一阶导数，作为频率变化率。
30、根据本发明提供的一种基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，所述基于各所述函数筛选出符合预设规则的惯量系数和阻尼系数的组合，包括：
31、利用资源竞争机制，基于各所述函数确定各个个体的适应度；
32、基于各个个体的适应度，筛选出符合预设规则的惯量系数和阻尼系数的组合。
33、另一方面，本发明还提供一种基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制装置，包括：
34、第一计算模块，用于基于构网型风机所在电网系统的电网实时频率和预设频率参考值确定频率偏差量，以及基于所述电网实时频率确定频率变化率；
35、输入模块，用于将所述频率偏差量、所述频率变化率、预设的虚拟惯量初始值以及虚拟阻尼初始值输入预先基于苔藓生长构建的网络控制器；
36、苔藓生长模块，用于基于所述网络控制器，确定所述电网系统的目标阻尼系数、目标虚拟转动惯量系数和功率跟踪曲线的目标比例系数；
37、第二计算模块，用于基于所述目标比例系数，确定所述构网型风机的有功输入的第一参考值以及所述电网系统中储能系统的有功输入的第二参考值；
38、控制模块，用于基于所述第一参考值、所述第二参考值、所述目标阻尼系数以及所述目标虚拟转动惯量系数，控制所述构网型风机的虚拟惯量和阻尼。
39、另一方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法。
40、本发明提供的基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，基于构网型风机所在电网系统的电网实时频率和预设频率参考值确定频率偏差量，以及基于电网实时频率确定频率变化率；将频率偏差量、频率变化率、预设的虚拟惯量初始值以及虚拟阻尼初始值输入预先基于苔藓生长构建的网络控制器；基于网络控制器，确定电网系统的目标阻尼系数、目标虚拟转动惯量系数和功率跟踪曲线的目标比例系数；基于目标比例系数，确定构网型风机的有功输入的第一参考值以及电网系统中储能系统的有功输入的第二参考值；基于第一参考值、第二参考值、目标阻尼系数以及目标虚拟转动惯量系数，控制构网型风机的虚拟惯量和阻尼，实现了惯量和阻尼系数的实时动态调整，即实现了虚拟惯量和阻尼的自适应控制，达到了灵活调节惯量和阻尼的目的，使风电并网系统的频率支撑能力得以增强，提升了电网的频率稳定性以及电网频率响应的有效性和快速性。
1.一种基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，其特征在于，所述基于所述网络控制器，确定所述电网系统的目标阻尼系数、目标虚拟转动惯量系数和功率跟踪曲线的目标比例系数，包括：
3.根据权利要求2所述的基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，其特征在于，所述基于所述网络控制器，确定所述电网系统的目标阻尼系数、目标虚拟转动惯量系数和功率跟踪曲线的目标比例系数，包括：
4.根据权利要求3所述的基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，其特征在于，采用孢子传播搜索和对偶传播搜索确定所述电网系统的目标阻尼系数、目标虚拟转动惯量系数和功率跟踪曲线的目标比例系数，包括：
5.根据权利要求2所述的基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，其特征在于，所述目标比例系数的函数包括：
6.根据权利要求2所述的基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，其特征在于，所述预设规则包括：
7.根据权利要求2所述的基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，其特征在于，所述基于构网型风机所在电网系统的电网实时频率和预设频率参考值确定频率偏差量，以及基于所述电网实时频率确定频率变化率，包括：
8.根据权利要求2所述的基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法，其特征在于，所述基于各所述函数筛选出符合预设规则的惯量系数和阻尼系数的组合，包括：
9.一种基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制装置，其特征在于，包括：
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上述权利要求1至8中任一种所述基于苔藓生长的构网型风机的虚拟惯量和阻尼的控制方法。
