本发明涉及电力，特别是涉及一种自适应的虚拟同步发电机阻抗整定方法、装置及介质。
背景技术：
1、新能源的大量接入，使得电力电子换流器型电源占比不断提升；同时，构网型换流器因其可在电力系统需要时自发提供惯性或频率支撑，所以比网型转换器更受欢迎，但是构网型换流器耐受电流能力有限，需要采用额外的限流措施来保障换流器安全运行。在传统限流措施中，虚拟阻抗法和饱和电流法是针对构网型换流器限流的两种主要方法，其中，虚拟阻抗法主要通过在控制环路中引入虚拟阻抗来实现对电网的某些控制目标，如功率解耦、无功功率分配等；控制环路的响应速度对于实现这些目标至关重要。
2、由于电压测量的时延会增加控制环路的整体响应时间，降低系统的动态响应性能，因此在传统的虚拟阻抗法控制策略中，往往没有专门考虑并补偿这种时延，但是，电压测量的时延会导致控制策略接收到的电压信号与实际电网电压之间存在偏差，这种偏差会直接影响控制策略的计算结果和决策过程，使得控制精度下降；并且，传统的虚拟阻抗法控制模式较为复杂，并且其整定的虚拟阻抗容易导致换流器故障电流在浅度故障下被过度限制，进而影响换流器在故障下的功率送出，导致其不满足低电压穿越要求。
技术实现思路
1、本发明提供一种自适应的虚拟同步发电机阻抗整定方法、装置及介质，以解决难以在考虑时延的情况下，对构网型换流器进行限流，以提高换流器整体性能的问题。
2、获取构网型换流器的控制数据；
3、根据所述控制数据，通过建立开环电压控制模型，得到第一电压参考值；
4、基于所述开环电压控制模型，通过加入虚拟阻抗的电阻和电感，建立第二电压参考值；
5、当发生故障导致流经所述构网型换流器的电流小于电流限幅时，将所述构网型换流器的电压调整为所述第一电压参考值，否则，将所述电压调整为所述第二电压参考值；
6、控制所述虚拟阻抗的电阻和电感在保守可行域内；其中，所述保守可行域是基于初始可行域，根据公共耦合点的时延测量电压而建立；
7、其中，所述初始可行域为：
8、
9、其中，rv是虚拟阻抗电阻，lv是虚拟阻抗电感，ωmin是所述构网型换流器的频率最小值，upf是需要进行参数代入的时延测量电压值，up是电压模值，imax是预设的电流最大阈值。
10、本发明通过建立开环电压控制模型，可以得到第一电压参考值，该第一电压参考值主要反映了换流器内部参数对电压参考值的影响，因此当检测到流经构网型换流器的电流小于电流限幅时，这意味着系统可能正在经历某种故障或异常情况，但尚未达到严重的过载状态；此时，通过快速调整电压至第一电压参考值，可以确保输出电压的波动在可接受的范围内。通过加入虚拟阻抗的电阻和电感，第二电压参考值更加全面地考虑了系统整体的电阻和电感对电压参考值的影响，可以更好地适应电网的特性，减少与电网之间的不匹配和冲突；因此当检测到流经构网型换流器的电流大于或等于电流限幅时，这意味着系统可能正在经历某种故障或异常情况，并已经达到严重的过载状态，因此需要考虑系统整体对换流器电压控制的影响，此时，通过快速调整电压至第二电压参考值，可以实现对换流器电压输出的定制化控制，提高系统的整体性能和效率。此外，通过考虑电压测量的时延来建立保守可行域，可以确保在电压测量不准确或存在延迟的情况下，虚拟阻抗的参数仍然能够保持在合理的范围内，这有助于防止因参数设置不当而导致的系统不稳定或故障，从而提高整个系统的稳定性和可靠性。
11、相比于现有技术，本发明按照流经构网型换流器的电流数值大小，对构网型换流器的电压进行对应调整，这种灵活且简便的故障响应机制确保了系统在不同工况下的稳定性和可靠性；通过限制虚拟阻抗的参数在考虑时延的保守可行域内变化，可以确保换流器在各种电网条件下都能稳定运行，同时实现有效的限流，因此能够解决难以在考虑时延的情况下，对构网型换流器进行限流，以提高换流器整体性能的问题。
12、作为优选方案，根据所述控制数据，通过建立开环电压控制模型，得到第一电压参考值，具体为：
13、在所述构网型换流器中，基于所述控制数据，通过将公共耦合点的右侧电路等效为一个无穷大电压源和串联电抗组成的等效电路，建立系统模型；其中，所述系统模型表示所述构网型换流器的输出电压与所述公共耦合点处电压之间的差异；
14、基于所述系统模型，通过控制所述公共耦合点的电压与d轴平行，建立所述开环电压控制模型，并根据所述开环电压控制模型得到所述第一电压参考值。
15、本优选方案通过将复杂的电力系统网络简化为一个等效的电压源和串联电抗，可以大大降低系统模型的复杂度，这种简化方式不仅减少了计算量，还提高了系统的可理解性和可控性。在构网型换流器的控制中，通过将电压控制目标设定为与d轴平行，即在同步旋转坐标系下的直轴分量，可以更有效地保持公共耦合点电压的稳定。
16、作为优选方案，所述保守可行域是基于初始可行域，根据公共耦合点的时延测量电压而建立，具体为：
17、在电网侧电压跌落时，建立所述公共耦合点处的电压方程；
18、结合所述第二电压参考值和所述电压方程，通过将发生故障时的电压和电流代替所述第二电压参考值中的电压和电流，建立电流方程；
19、通过限制所述电流方程中的电流不超过预设最大阈值，建立能够满足限流条件的虚拟阻抗电阻和虚拟阻抗电感可行域；
20、基于所述虚拟阻抗电阻和虚拟阻抗电感可行域建立所述初始可行域，并结合公共耦合点的时延测量电压，得到所述保守可行域。
21、本优选方案中，当电网侧电压发生跌落时，通过建立电压方程和电流方程，可以实时评估并应对电网故障。通过将发生故障时的电压和电流代入电流方程，并结合限制电流不超过预设最大阈值的条件，可以精确计算出满足限流条件的虚拟阻抗电阻和电感值可行范围。并且，保守可行域的建立不仅考虑了限流条件，还结合了电网侧电压跌落时公共耦合点的电压情况。这种综合考虑有助于在保障系统安全稳定运行的前提下，优化系统的运行效率和性能。
22、作为优选方案，基于所述虚拟阻抗电阻和虚拟阻抗电感可行域建立所述初始可行域，并结合公共耦合点的时延测量电压，得到所述保守可行域，具体为：
23、将所述虚拟阻抗电阻和虚拟阻抗电感可行域的频率替换为所述构网型换流器的频率最小值，以及对所述虚拟阻抗电阻和虚拟阻抗电感可行域进行参数变换，得到有关虚拟阻抗电阻和虚拟阻抗电感的所述初始可行域；
24、在电压跌落以及恢复的情况下，通过将包含公共耦合点的所述时延测量电压代入所述初始可行域中进行计算，得到包含两种阈值类型的所述保守可行域。
25、本优选方案通过频率替换，能够在面对复杂多变的电网环境时减少系统振荡，提高系统的稳定性。在电压跌落及恢复过程中，合理设置虚拟阻抗参数可以减少因电压波动而触发的保护动作，降低电网故障的风险。
26、作为优选方案，在电压跌落以及恢复的情况下，通过将包含公共耦合点的所述时延测量电压代入所述初始可行域中进行计算，得到包含两种阈值类型的所述保守可行域，具体为：
27、在电网侧电压跌落时，将所述公共耦合点变化后的所述时延测量电压，代入所述初始可行域进行计算，得到第一保守可行域；
28、在电网侧电压恢复时，将所述公共耦合点稳态时的电压模值，代入所述初始可行域进行计算，得到第二保守可行域；
29、由所述第一保守可行域和所述第二保守可行域构成所述保守可行域。
30、本优选方案中，保守可行域的构建考虑了电压的极端变化情况，通过分别计算第一保守可行域和第二保守可行域，可以更加精细地调整虚拟阻抗参数，以适应电压跌落和恢复过程中的不同需求，这种自适应的应对方式增强了电网对各种运行工况的适应能力，提高了系统的鲁棒性。
31、本发明还提供了一种自适应的虚拟同步发电机阻抗整定装置，包括数据模块、模型模块、参数模块、调整模块和控制模块；
32、其中，所述数据模块，用于获取构网型换流器的控制数据；
33、所述模型模块，用于根据所述控制数据，通过建立开环电压控制模型，得到第一电压参考值；
34、所述参数模块，用于基于所述开环电压控制模型，通过加入虚拟阻抗的电阻和电感，建立第二电压参考值；
35、所述调整模块，用于当发生故障导致流经所述构网型换流器的电流小于电流限幅时，将所述构网型换流器的电压调整为所述第一电压参考值，否则，将所述电压调整为所述第二电压参考值；
36、所述控制模块，用于控制所述虚拟阻抗的电阻和电感在保守可行域内；其中，所述保守可行域是基于初始可行域，根据公共耦合点的时延测量电压而建立；
37、其中，所述初始可行域为：
38、
39、其中，rv是虚拟阻抗电阻，lv是虚拟阻抗电感，ωmin是所述构网型换流器的频率最小值，upf是需要进行参数代入的时延测量电压值，up是电压模值，imax是预设的电流最大阈值。
40、作为优选方案，所述模型模块包括模型单元和数值单元；
41、其中，所述模型单元，用于在所述构网型换流器中，基于所述控制数据，通过将公共耦合点的右侧电路等效为一个无穷大电压源和串联电抗组成的等效电路，建立系统模型；其中，所述系统模型表示所述构网型换流器的输出电压与所述公共耦合点处电压之间的差异；
42、所述数值单元，用于基于所述系统模型，通过控制所述公共耦合点的电压与d轴平行，建立所述开环电压控制模型，并根据所述开环电压控制模型得到所述第一电压参考值。
43、作为优选方案，所述控制模块包括电压单元、电流单元、构建单元和阈值单元；
44、其中，所述电压单元，用于在电网侧电压跌落时，建立所述公共耦合点处的电压方程；
45、所述电流单元，用于结合所述第二电压参考值和所述电压方程，通过将发生故障时的电压和电流代替所述第二电压参考值中的电压和电流，建立电流方程；
46、所述构建单元，用于通过限制所述电流方程中的电流不超过预设最大阈值，建立能够满足限流条件的虚拟阻抗电阻和虚拟阻抗电感可行域；
47、所述阈值单元，用于基于所述虚拟阻抗电阻和虚拟阻抗电感可行域建立所述初始可行域，并结合公共耦合点的时延测量电压，得到所述保守可行域。
48、作为优选方案，所述阈值单元包括变换子单元和参数子单元；
49、其中，所述变换子单元，用于将所述虚拟阻抗电阻和虚拟阻抗电感可行域的频率替换为所述构网型换流器的频率最小值，以及对所述虚拟阻抗电阻和虚拟阻抗电感可行域进行参数变换，得到有关虚拟阻抗电阻和虚拟阻抗电感所述初始可行域；
50、所述参数子单元，用于在电压跌落以及恢复的情况下，通过将包含公共耦合点的所述时延测量电压代入所述初始可行域中进行计算，得到包含两种阈值类型的所述保守可行域。
51、作为优选方案，所述参数子单元，具体为：
52、在电网侧电压跌落时，将所述公共耦合点变化后的所述时延测量电压，代入所述初始可行域进行计算，得到第一保守可行域；
53、在电网侧电压恢复时，将所述公共耦合点稳态时的电压模值，代入所述初始可行域进行计算，得到第二保守可行域；
54、由所述第一保守可行域和所述第二保守可行域构成所述保守可行域。
55、本技术还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机调用并执行，实现如上所述一种自适应的虚拟同步发电机阻抗整定方法。
1.一种自适应的虚拟同步发电机阻抗整定方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种自适应的虚拟同步发电机阻抗整定方法，其特征在于，根据所述控制数据，通过建立开环电压控制模型，得到第一电压参考值，具体为：
3.如权利要求1所述的一种自适应的虚拟同步发电机阻抗整定方法，其特征在于，所述保守可行域是基于初始可行域，根据公共耦合点的时延测量电压而建立，具体为：
4.如权利要求3所述的一种自适应的虚拟同步发电机阻抗整定方法，其特征在于，基于所述虚拟阻抗电阻和虚拟阻抗电感可行域建立所述初始可行域，并结合公共耦合点的时延测量电压，得到所述保守可行域，具体为：
5.如权利要求4所述的一种自适应的虚拟同步发电机阻抗整定方法，其特征在于，在电压跌落以及恢复的情况下，通过将包含公共耦合点的所述时延测量电压代入所述初始可行域中进行计算，得到包含两种阈值类型的所述保守可行域，具体为：
6.一种自适应的虚拟同步发电机阻抗整定装置，其特征在于，包括数据模块、模型模块、参数模块、调整模块和控制模块；
7.如权利要求6所述的一种自适应的虚拟同步发电机阻抗整定装置，其特征在于，所述模型模块包括模型单元和数值单元；
8.如权利要求6所述的一种自适应的虚拟同步发电机阻抗整定装置，其特征在于，所述控制模块包括电压单元、电流单元、构建单元和阈值单元；
9.如权利要求8所述的一种自适应的虚拟同步发电机阻抗整定装置，其特征在于，所述阈值单元包括变换子单元和参数子单元；
10.如权利要求9所述的一种自适应的虚拟同步发电机阻抗整定装置，其特征在于，所述参数子单元，具体为：
11.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机调用并执行，实现如上述权利要求1至5任意一种自适应的虚拟同步发电机阻抗整定方法。
