本技术涉及电力工程,特别是涉及一种电能质量治理方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
背景技术:
1、随着分布式电源的广泛应用,故障工况下的电能质量治理成为了一个非常有意义的研究课题。常见的故障类型大致分为对称故障与不对称故障两类,其中不对称故障占比达到89%。在电网发生不对称故障时,由于电网电压和电流通常包含正、负序分量,采用传统并网控制策略往往导致逆变器电流急剧增加;正、负序电压、电流相互作用会产生有功功率二倍频波动,进而导致直流母线电压波动以及3次谐波电流,严重时可能会导致直流母线过压或者电网污染。因此有必要对电网电压跌落故障期间的电能质量治理策略进行研究。
2、目前的大部分研究中,都是通过一个固定的控制目标进行数学推导从而得到并网电流的参考值。比如令电流的负序分量为零得到三相对称的并网电流。但是一旦选定了某个目标即对应唯一的电流参考值,此时其余目标无法实现无法满足输出高电能质量的目标。因此,需要新的策略来实现无功注入,以及传输有功功率来提高故障期间电网输出电能质量。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够兼顾无功注入和传输有功功率的电能质量治理方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
2、第一方面,本技术提供了一种电能质量治理方法,包括:
3、分析故障期间共耦合点的电压,并确定用于电压支撑的正负序电流表达式;
4、当所述电压降落至预设大小时,基于所述电流表达式计算电压支撑所需要的正负序电流,对所述正负序电流和从逆变器的额定电流进行比较;
5、若所述正负序电流大于从逆变器的额定电流,则确定所述从逆变器无法独立实现电压支撑,控制主逆变器和所述从逆变器共同实现电压支撑;
6、若所述主逆变器的电流容量在实现电压支撑后还有剩余,将所述主逆变器的剩余容量用于传输有功功率。
7、在其中一个实施例中,所述确定用于电压支撑的电流表达式,包括:
8、分析故障期间共耦合点需要满足的电压条件和最大最小电压表达式;
9、基于所述电压条件和所述最大最小电压表达式,确定正负序电压表达式;
10、基于正负序电压表达式和电网额定电压,确定所述用于电压支撑的正负序电流表达式。
11、在其中一个实施例中,所述控制主逆变器和所述从逆变器共同实现电压支撑,包括:
12、根据所述电压支撑所需要的电流和所述从逆变器的额定电流确定最小电压支撑系数;
13、根据所述最小电压支撑系数和所述电流表达式确定从逆变器的电流参考值;
14、根据所述从逆变器的电流参考值和电压支撑所需的电流确定主逆变器的电流参考值;基于所述从逆变器的电流参考值和所述主逆变器的电流参考值,控制主逆变器和所述从逆变器共同实现电压支撑。
15、在其中一个实施例中,所述根据所述电压支撑所需要的正负序电流和所述额定电流确定最小电压支撑系数,根据所述最小电压支撑系数和所述电流表达式确定从逆变器的电流参考值,包括:
16、确定初始电压支撑系数,将初始电压支撑系数作为当前电压支撑系数;
17、根据所述当前电压支撑系数和所述电流表达式确定当前电流参考值;
18、若所述当前电流参考值不大于从逆变器的额定电流,且电压支撑系数不等于第一预设值,以及所述当前电流参考值不小于预设倍率的从逆变器额定电流,则将所述当前电流参考值作为从逆变器的电流参考值。
19、在其中一个实施例中,所述方法还包括:
20、若所述当前正负序电流大于从逆变器的额定电流,则将当前电压支撑系数减去第二预设值,返回根据所述当前电压支撑系数和所述电流表达式确定当前电流参考值;
21、若所述当前正负序电流不大于从逆变器的额定电流,且电压支撑系数等于第一预设值,则将所述当前电流参考值作为从逆变器的电流参考值;
22、若所述当前正负序电流不大于从逆变器的额定电流,且电压支撑系数不等于第一预设值,以及所述当前正负序电流小于预设倍率的从逆变器额定电流,则将当前电压支撑系数加上第三预设值,返回根据所述当前电压支撑系数和所述电流表达式确定当前电流参考值。
23、在其中一个实施例中,所述方法还包括:
24、若所述正负序电流不大于从逆变器的额定电流,则确定所述从逆变器能够独立实现电压支撑,控制使用从逆变器实现电压支撑,将主逆变器用于传输有功功率。
25、第二方面,本技术还提供了一种电能质量治理装置,包括:
26、分析模块,用于分析故障期间共耦合点的电压,并确定用于电压支撑的正负序电流表达式;
27、比较模块,用于当所述电压降落至预设大小时,基于所述电流表达式计算电压支撑所需要的正负序电流,对所述正负序电流和从逆变器的额定电流进行比较;
28、支撑模块,用于若所述正负序电流大于从逆变器的额定电流,则确定所述从逆变器无法独立实现电压支撑,控制主逆变器和所述从逆变器共同实现电压支撑;
29、传输模块,用于若所述主逆变器的电流容量在实现电压支撑后还有剩余,将所述主逆变器的剩余容量用于传输有功功率。
30、第三方面,本技术还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
31、分析故障期间共耦合点的电压,并确定用于电压支撑的正负序电流表达式;
32、当所述电压降落至预设大小时,基于所述电流表达式计算电压支撑所需要的正负序电流,对所述正负序电流和从逆变器的额定电流进行比较;
33、若所述正负序电流大于从逆变器的额定电流,则确定所述从逆变器无法独立实现电压支撑,控制主逆变器和所述从逆变器共同实现电压支撑;
34、若所述主逆变器的电流容量在实现电压支撑后还有剩余,将所述主逆变器的剩余容量用于传输有功功率。
35、第四方面,本技术还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
36、分析故障期间共耦合点的电压,并确定用于电压支撑的正负序电流表达式;
37、当所述电压降落至预设大小时,基于所述电流表达式计算电压支撑所需要的正负序电流,对所述正负序电流和从逆变器的额定电流进行比较;
38、若所述正负序电流大于从逆变器的额定电流,则确定所述从逆变器无法独立实现电压支撑,控制主逆变器和所述从逆变器共同实现电压支撑;
39、若所述主逆变器的电流容量在实现电压支撑后还有剩余,将所述主逆变器的剩余容量用于传输有功功率。
40、第五方面,本技术还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
41、分析故障期间共耦合点的电压,并确定用于电压支撑的正负序电流表达式;
42、当所述电压降落至预设大小时,基于所述电流表达式计算电压支撑所需要的正负序电流,对所述正负序电流和从逆变器的额定电流进行比较;
43、若所述正负序电流大于从逆变器的额定电流,则确定所述从逆变器无法独立实现电压支撑,控制主逆变器和所述从逆变器共同实现电压支撑;
44、若所述主逆变器的电流容量在实现电压支撑后还有剩余,将所述主逆变器的剩余容量用于传输有功功率。
45、上述电能质量治理方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品,首先分析故障期间共耦合点的电压,并确定用于电压支撑的正负序电流表达式;当所述电压降落至预设大小时,基于所述电流表达式计算电压支撑所需要的正负序电流,对所述正负序电流和从逆变器的额定电流进行比较;若所述正负序电流大于从逆变器的额定电流,则确定所述从逆变器无法独立实现电压支撑,控制主逆变器和所述从逆变器共同实现电压支撑;若所述主逆变器的电流容量在实现电压支撑后还有剩余,将所述主逆变器的剩余容量用于传输有功功率。通过对逆变器限流以及在故障场景下定量描述主逆变器和从逆变器的补偿情况,以实现无功注入以及传输有功功率来提高故障期间电网输出电能质量。
1.一种电能质量治理方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定用于电压支撑的电流表达式,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制主逆变器和所述从逆变器共同实现电压支撑,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述电压支撑所需要的正负序电流和所述额定电流确定最小电压支撑系数,根据所述最小电压支撑系数和所述电流表达式确定从逆变器的电流参考值,包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
7.一种电能质量治理装置,其特征在于,所述装置包括:
8.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
