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申请/专利权人：国网新疆电力有限公司喀什供电公司

摘要：一种高渗透新能源支撑电网电压的动态无功控制系统及方法，属于新能源并网技术领域，解决如何消除高渗透新能源出力扰动情况下的并网点电压波动及越限问题，本发明通过建立高渗透新能源场站无功电压预测模型；根据高渗透新能源场站注入电网的无功功率表达式以及并网电压d轴分量的表达式，建立高渗透新能源场站无功电压控制的状态空间方程表达式；将连续状态下的预测模型离散化且改为增量式，得到离散状态空间增量模型；预测系统未来3步输出状态,实现滚动优化控制；将无功电压控制系统描述为闭环系统表达式，选取权重系数使闭环系统稳定运行；本发明适用于当高渗透新能源接入电网出力扰动情况下，消除并网点电压波动及越限问题，便于工程应用。

主权项：1.一种高渗透新能源支撑电网电压的动态无功控制系统，其特征在于，包括：高渗透新能源场站1，集电线路等效阻抗2，PLL锁相环3，abcdq变换器4，功率计算模块5，下垂控制器6，MPC控制模块7，协同分配控制8，网侧控制模块9；所述的MPC控制模块7包括：MPC控制器71、第一加法器72；所述的网侧控制模块9包括：第一减法器911、第一PI控制器912、第二减法器913、第二PI控制器914、第三减法器915，第二加法器921、参考电流计算模块922、第四减法器923、第三PI控制器924、第三加法器925，dqabc变换器93，PWM移相载波调制器94；采集高渗透新能源场站1的网侧三相电压Ea、Eb、Ec和集电线路等效阻抗2中流过的三相入网电流ia、ib、ic，将网侧三相电压Ea、Eb、Ec输入到PLL锁相环3得到相角θ和角频率ω，将网侧三相电压Ea、Eb、Ec、三相电流ia、ib、ic以及相角θ输入到abcdq变换器4中进行Park变换，得到同步旋转坐标系的实际d轴、q轴电压Ed、Eq和实际d轴、q轴电流id、iq，通过功率计算模块5输出无功功率实际值Qe；将PCC并网点电压实际值UPCC,e输入到下垂控制器6中得到△Q1，同时将输出无功功率实际值Qe与PCC并网点电压实际值UPCC,e同时输入MPC控制器71中得到△Q2，△Q1与△Q2通过第一加法器72相加得到△Q，△Q通过协同分配控制8进行场站内部n个光伏单元之间无功容量分配工作，得到第n个新能源场站增发的无功容量△Qn与电网层调度无功功率参考值Qref通过第二加法器921相加生成输出无功功率指令值Qm，输出无功功率指令值Qm输入到参考电流计算模块922中得到同步旋转坐标系的q轴电流指令iq,ref；同时将高渗透新能源场站网侧直流母线电压参考指令Udc,ref与实际值Udc通过第一减法器911作差后负反馈到第一PI控制器912中得到同步旋转坐标系的d轴电流指令id,ref，从而实现高渗透新能源场站内部直流电压与无功功率的外环控制；将同步旋转坐标系的实际d轴、q轴电流id、iq与同步旋转坐标系的d轴、q轴电流指令id,ref、iq,ref分别通过第二减法器913、第四减法器923对应作差后，再分别负反馈到第二PI控制器914和第三PI控制器924中，同时将同步旋转坐标系的实际d轴、q轴电流id、iq与ωL相乘得到ωLid、ωLiq，将ωLiq与同步旋转坐标系的实际d轴电压Ed经过第三减法器915进行作差后再与第二PI控制器914的输出相加，得到同步旋转坐标系的d轴参考电压值Ed,ref，将ωLid与同步旋转坐标系的实际q轴电压Eq经过第三加法器925相加后再与第三PI控制器924的输出相加，得到同步旋转坐标系的q轴参考电压值Eq,ref；通过ωLiq与ωLid的dq解耦以及Ed、Eq的前馈补偿实现高渗透新能源场站内部电流内环控制；最后将同步旋转坐标系的d轴、q轴参考电压值Ed,ref、Eq,ref，输入到dqabc变换器93中，经过Park反变换得到三相电压值参考值Ea,ref、Eb,ref、Ec,ref，再输入到PWM移相载波调制器94中生成PWM波，从而对多机并联的高渗透新能源场站1进行控制。

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