CN110611331B - 一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法，包括：实时采集并网电力电子设备的锁相环经PI控制得到的角频率偏差信号；当角频率偏差信号绝对值大于阈值时，基于该角频率偏差信号使能锁相环的前馈通道，得到电网频率偏差量和微分量对应的电压指令，并控制锁相环基于该电压指令进行PI控制得到坐标变换角度信号；基于坐标变换角度信号，控制电力电子设备向电网输出有功功率，实现并网电力电子设备对电网频率的主动支撑。本发明引入电网角频率偏差并前馈至锁相环q轴电压指令中，使得设备主动提供频率支撑，适用于传统矢量控制下包含锁相环的各种电力电子设备，可有效实现在电网发生频率扰动时快速提供频率支撑且兼顾设备的优越动态性能。

Description

一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法

技术领域

本发明属于并网电力电子装置主动频率支撑领域，更具体地，涉及一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法。

背景技术

随着大规模的新能源通过电力电子装置并入电网，电力系统的惯性水平和频率支撑能力大幅度降低，这是由于电力电子设备中锁相环以及电力电子器件的快速响应屏蔽了电网的频率响应过程。为应对电力系统惯性和调频能力降低带来的频率稳定问题，新能源并网装备参与系统调频已成为新能能源并网的必备要求，以风电为例，电网导则要求当风电场输出有功功率高于其额定功率的20％时，风电场内有功功率输出超过额定容量20％的所有机组必须能够实现有功功率的连续平滑调节，并参与电力系统的有功功率控制，以实现对电网频率的调节，对于光伏系统也有类似的要求。

目前电力电子装备主动提供频率支撑主要可以分为两大类：一类是虚拟同步机控制方式；另一类是在传统的矢量控制的基础上叠加与频率相关的辅助控制环节或是修改风机的空气动力学曲线使其与系统频率相关联来实现对电网频率的主动支撑。针对虚拟同步机控制方式，其核心是通过模拟发电机的外特性使得电力电子装置具备在电网存在扰动时能够主动提供电压、频率调节，但在电力电子装置启动阶段常需要借助于矢量控制方式，且部分虚拟同步控制没有电流内环，在电网发生短路故障时不具备电流限制的能力，即便虚拟同步控制设置了电流环，仍需将将控制方式切换为矢量控制的方式，因此上述特征极大的限制了虚拟同步控制在实际中的应用。

针对传统矢量控制方式提供频率支撑，最普遍的做法是在功率外环的基础上叠加与频率相关的控制量，使其能够在电网发生频率扰动时抑制频率的变化，但无疑增加了系统的复杂度且响应速度较慢。此外，部分学者通过修改风机的MPPT曲线或者修改桨距角控制，使得风机留有部分能量储备，用于抑制电网频率变化，但这些方式响应时间较长且会带来机械部分的磨损、降低风机的寿命，另外，还有些学者通过降低锁相环和电流环的带宽使得风机能够提供惯性相应，但这些方式在带来频率响应的同时无疑也牺牲了电力电子装置的快速性的优势，且无法适用于风机的其它工况。

发明内容

本发明提供一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法，用以解决现有并网电力电子设备在主动提供电网频率支撑时因采用外环控制而存在响应速率慢的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法，包括：

实时采集并网电力电子设备的锁相环经PI控制得到的角频率偏差信号；

当所述角频率偏差信号绝对值大于扰动阈值时，基于该角频率偏差信号使能锁相环的前馈通道，得到电网频率偏差量和微分量对应的电压指令，并控制所述锁相环基于该电压指令进行PI控制，得到坐标变换角度信号；

基于所述坐标变换角度信号，控制所述电力电子设备向电网输出有功功率，实现并网电力电子设备对电网频率的主动支撑。

本发明的有益效果是：本发明对并网电力电子设备的锁相环进行改进，引入电网角频率偏差并前馈至锁相环q轴电压指令中，使得并网电力电子设备能够主动提供频率支撑，具体地，包括：首先检测电网角频率偏差，基于角频率偏差决定是否使能前馈通道；其次是前馈通道通过修改电网q轴电压指令，使q轴电压指令与电网频率相关；最后前馈输出限幅环节，确保输出量在系统可控范围内，该输出量即为步骤120所述的电网频率偏差量和微分量对应的电压指令。将限幅后的电压信号V″_q添加至锁相环q轴电压指令中，重新进行系统闭环，得到新的相位信息。因此，本发明方法是一种锁相环前馈的锁相环主动提供频率支撑的控制方法，可同步实现惯性支撑和一次调频的控制目标，简单可行，具有通用性，适用于传统矢量控制下包含锁相环的各种电力电子装置，可有效实现在发生频率扰动时快速主动提供频率支撑且兼顾电力电子设备的原始优越动态性能，不仅可以在无需投入任何硬件装置的前提下可高效减缓系统频率变化率，而且还能持续提供动态有功支撑。

上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述扰动阈值根据实际可控需要而取值。

本发明的进一步有益效果是：设置扰动阈值，将前馈通道输出结果限制在合理范围之内，避免输出结果超过电网的控制能力。

进一步，所述锁相环的前馈通道，具体为：

采用角频率偏差信号，对电网频率偏差量和电网频率微分量加权求和，得到电压信号V′_q；

基于扰动阈值，对所述电压信号V′_q限幅，得到限幅后的电压信号V″_q，即为电网频率偏差量和微分量对应的电压指令。

本发明的进一步有益效果是：使电网频率偏差量和电网频率微分量相关得到前馈量，另外，通过限幅环节，对前馈量进行限制输出，以确保输出量在系统可控范围内，在实现电网频率稳定干预的同时安全可靠。

进一步，所述电压信号

其中，J为惯性系数，D为阻尼系数，T为一阶滤波环节时间常数，s表示执行微分，ω_err为所述角频率偏差信号。

进一步，所述电压信号

其中，J为惯性系数，D为阻尼系数，T为一阶滤波环节时间常数，s表示执行微分，ω为锁相环检测到的实时角频率值，ω₀为电网固有角频率值，ω-ω₀为所述角频率偏差信号。

本发明的进一步有益效果是：本方法前馈通道计算电压信号V′_q时引入一阶滤波环节时间常数，用于滤除电网角频率微分量引入的高次谐波，以消除进入锁相环的高频噪声，保证系统的稳定性。

本发明还提供一种并网电力电子设备的控制方法，包括：

实时采集角频率偏差信号，其由并网电力电子设备的锁相环将当前电网q轴电压和参考值为0的电压指令先加和再PI控制得到；

判断所述角频率偏差信号绝对值是否大于扰动阈值，若否，通过锁相环得到当前坐标变换角度信号，否则，采用如权利要求1至5所述的一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法得到当前坐标变换角度信号；

基于所述坐标变换角度信号，采用矢量控制，控制该并网电力电子设备输出有功、无功功率，实现对电力电子设备能量传递的控制。

本发明的有益效果是：本发明的并网电力电子设备的发电控制方法，采用如上所述的改进锁相环，在通过PI控制得到角频率偏差信号后，先进行阈值判断，当偏离程度较大时，采用前馈的方式将频率变化量和微分量附加在电压指令中，得到考虑电网频率扰动的坐标变换角度信号并用于设备发电的矢量控制中，这种通过底层控制的方式，一方面使得发电设备主动支撑电网频率扰动，另一方面能够实现稳定可靠的发电任务。

本发明还提供一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如上所述的任一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法和/或如上所述的一种并网电力电子设备的控制方法。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法的流程框图；

图2为本发明实施例提供的双馈风机主电路拓扑结构；

图3为本发明实施例提供的改进的并网电力电子设备锁相环示意图；

图4为图3对应的并网电力电子设备的发电控制示意图；

图5为本发明实施例提供的在电网频率突降后不采用本发明方法和采用本发明方法的仿真效果图。

图6为本发明实施例提供的在电网频率突升后不采用本发明方法和采用本发明方法的仿真效果图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例一

一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法100，如图1所示，包括：

步骤110、实时采集并网电力电子设备的锁相环经PI控制得到的角频率偏差信号；

步骤120、当角频率偏差信号绝对值大于扰动阈值时，基于该角频率偏差信号使能锁相环的前馈通道，得到电网频率偏差量和微分量对应的电压指令，并控制锁相环基于该电压指令进行PI控制，得到坐标变换角度信号；

步骤130、基于坐标变换角度信号，控制电力电子设备向电网输出有功功率，实现并网电力电子设备对电网频率的主动支撑。

当检测到电网频率偏移额定值一定程度时，使能锁相环的前馈通道，使得锁相环q轴电压V″_q与电网频率的偏差量Dω_err和电网频率微分量Jsω_err相关，进而可以动态调整电力电子装置使其在电网频率故障期间主动提供频率支撑，减缓系统频率变化率以及降低系统频率偏离额定值的程度。

其中，判断电网频率偏离额定值一定程度的方法具体为：

如图2所示，双馈风机主电路拓扑结构，图2中，DFIG表示双馈风机，s_a、s_b、s_c逆变器驱动信号；GSC表示网侧变换器，RSC表示转子侧变换器；V_dc表示直流母线电压；I_sabc表示定子侧输出三相电流，I_gabc表示网侧输出三相电流；w_r表示转子角速度，θ_r转子旋转角度。如图3所示的本方法改进的锁相环，锁相环工作过程具体为：采集电力电子装置接入电网的端口电压信号V_tabc；通过坐标变换将三相静止坐标系下的端口电压信号V_tabc变换为两相静止坐标系下的端口电压V_αβ；通过坐标变换将两相静止坐标系下的端口电压信号V_αβ变换为两相旋转坐标系下的端口电压V_d和V_q，其中，坐标变换角度信号θ_PLL由锁相环输出相位信号提供；将q轴电压信号V_q输入PI_PLL控制器，得到系统实时角频率ω和额定角频率ω₀的角频率偏差信号ω_err＝ω-ω₀，系统角频率偏差信号ω_err和频率偏差信号f_err之间的关系为：ω_err＝2πf_err,频率偏差信号f_err＝f-f₀，其中：f为系统实时频率，f₀为系统额定频率，因而，角频率偏差信号ω_err可用于间接判断系统频率偏离额定值的程度，当角频率偏差信号在一定范围内时，不使能系统前馈环节，只有当系统角频率偏差信号绝对值|ω_err|大于一定值时，使能系统前馈环节；角频率偏差信号ω_err和额定角频率信号ω₀相加得到实时角频率信号ω；实时角频率信号ω经过积分环节得到整个系统的相角信号基准θ_PLL。

另外，如图4所示，步骤130具体可为：

首先，采集电力电子装置端口电压信号V_tabc,转子电流信号I_rabc以及转子位置角信号θ_r：使用上述得到的θ_PLL进行坐标变换将三相静止坐标系下的端口电压信号V_tabc变换至两相旋转坐标系下的电压幅值信号V_t；使用上述得到的相位信息θ_PLL以及转子位置角信号θ_r进行坐标变换，将三相静止坐标系下的转子电流信号I_rabc变换至两相旋转坐标系下的电流信号I_rd和I_rq。

其次，在获取电力电子端口电压幅值信号V_t后，将根据MPPT曲线得到的转速参考信号

和采集到的双馈风机的实时转速信号ω_r做差，将两者的偏差信号

输入转速控制器PI_ω并对输出结果进行限幅得到转子d轴电流参考信号

将双馈风机端口电压参考信号V_t ^ref和端口电压幅值信号V_t相减,将两者的偏差信号V_terr＝V_t ^ref-V_t输入端口电压控制器k_Vi/s并对输出结果进行限幅得到转子q轴电流参考信号

最后，在获得转子电流d、q轴参考电流指令后

后，根据转子d轴电流指令

转子q轴电流指令

分别和实际转子d轴电流I_rd、q轴电流I_rq进行相减运算，获得d轴误差信号I_errd、q轴误差信号I_errq，其中，

对d轴误差信号I_errd和q轴误差信号I_errq分别进行闭环处理，获得变流器d轴电压需求信号V_rd、变流器q轴电压需求信号V_rq；根据转子d轴电流I_rd和q轴电流I_rq生成d轴前馈信号V_rdc、q轴前馈信号V_rqc；其中，

前馈信号V_rdc、V_rqc由解耦前馈项-ω₂σL_rI_rq、ω₂σL_rI_rd和感应电动势前馈项E_rd、E_rq两部分组成，ω₂为转差角，σ为漏感系数，L_r为转子自感，E_rd为转子侧感应电动势的d轴分量，E_rq为转子侧感应电动势的q轴分量；根据前馈信号V_rdc、V_rqc和变流器d轴电压需求信号V_rd、变流器q轴电压需求信号V_rq，获得调制信号

其中，

对转子调制信号

根据相位信息θ_PLL和转子位置角θ_r进行反坐标变换得到两相静止坐标系下转子调制电压

对调制信号

进行SVPWM调制，获得转子侧变流器开关管的PWM控制信号S_a、S_b、S_c。

需要说明的是，以双馈风机作为电力电子设备为例，本实施例方法可以制作为基于电网角频率偏差前馈的锁相环电力电子装置的控制系统，包括：采样处理单元1、改进的锁相环2、转速电压控制环3、转子电流控制环4、空间矢量调制器5以及双馈风电机组主电路中转子侧变流器6，其中，采样处理单元1的输入端连接至双馈电机定转子侧，用于采集定转子电压电流信号、电机转子角信号和转子角速度信号，其输出端中的定子电压测量量连接至锁相环2的输入端和转速电压控制环3中的坐标变换输入端；其输出端中的转子电流测量量连接至转子电流控制环4中的坐标变换输入端；其输出端中的转子角测量量连接至转子电流控制环4的和空间矢量调制器5的坐标变换输入端；其输出端中的转子角速度测量量连接至转速电压控制环3的反馈输入端；锁相环2根据所述的定子电压测量计算出系统的相位基准信号，其输出端连接至转速电压控制环3、转子电流控制环4和空间矢量调制器5的坐标变换输入端；转速电压控制环3通过所述的参考指令和反馈测量量进行闭环调节来计算出输入转子电流控制环3的d、q轴电流参考指令；转子电流控制环4通过所述的转子电流指令和转子测量量进行闭环调节来计算出调制电压信号，其输出端连接至空间矢量调制器5的调制输入端；空间矢量调制器5用于通过空间矢量调制来生成得到控制转子侧变流器开关管的PWM控制信号，其输出端连接至转子侧变流器6的开关信号输入端。

在本发明实施例中，采样处理单元1包括：采样单元，用于采集双馈电机的定子交流电压信号V_tabc、转子交流信号I_rabc；编码器单元，用于获得双馈电机的转子角θ_r和转子角速度ω_r；

锁相环2包括：Park坐标变换单元，用于将三相静止坐标系下的定子电压信号V_tabc变换为两相旋转坐标系下的定子d轴电压V_d、q轴电压V_q；控制器单元，用于根据q轴电压计算系统角频率偏差信号；前馈单元，用于根据系统频率偏差程度修改q轴电压指令；加法器单元，用于叠加系统额定角频率信号得到系统实时角频率信号；积分器单元，用于根据对系统实时角频率信号积分获得出并网点电压的相位角θ_PLL。

转速电压控制环3包括：减法器单元，用于对参考信号和反馈信号做差得到误差信号；控制器单元，转速控制器用于对转速进行闭环处理得到转子d轴电压参考信号、电压控制器用于对电压幅值进行闭环处理得到转子q轴电压参考信号；输出限幅单元，用于保证输出电流参考指令不超过装备所能承受的电流极限；

转子电流控制环4包括：前馈单元，通过转子d轴电流I_rd、q轴电流I_rq来计算获得前馈补偿信号V_rdc、V_rqc；控制器单元，根据转子d轴电流指令

q轴电流指令

和实际转子d轴电流I_rd、q轴电流I_rq，计算得到d轴误差信号I_errd、q轴误差I_errq，其中，第一控制器用于将d轴误差信号I_errd进行闭环调节获得变流器d轴电压需求信号V_rd，第二控制器用于将q轴误差信号I_errq进行闭环调节获得变流器q轴电压需求信号V_rq；调制信号生成单元，其中第一加法器用于将d轴误差信号I_errd和d轴前馈补偿信号V_rdc相加获得d轴调制信号

第二加法器用于将q轴误差信号I_errq和q轴前馈补偿信号V_rqc相加获得q轴调制信号

空间矢量调制器5用于对调制信号

进行SVPWM调制来获得转子侧变流器开关管的PWM控制信号S_a、S_b、S_c，该PWM控制信号S_a、S_b、S_c用于控制转子侧变流器中开关管的导通与关断，进而来调控转子侧变流器的输出电压信号。

本实施例对并网电力电子设备的锁相环进行改进，引入电网角频率偏差并前馈至锁相环q轴电压指令中，使得并网电力电子设备能够主动提供频率支撑，具体地，包括：首先检测电网角频率偏差，基于角频率偏差决定是否使能前馈通道；其次是前馈通道通过修改电网q轴电压指令，使q轴电压指令与电网频率相关；最后前馈输出限幅环节，确保输出量在系统可控范围内，该输出量即为步骤120所述的电网频率偏差量和微分量对应的电压指令。将限幅后的电压信号V″_q添加至锁相环q轴电压指令中，重新进行系统闭环，得到新的相位信息。因此，本实施例方法是一种锁相环前馈的锁相环主动提供频率支撑的控制方法，具有通用性，适用于传统矢量控制下包含锁相环的各种电力电子装置，简单可行，可有效实现在发生频率扰动时快速提供频率支撑且兼顾原电力电子设备的优越动态性能。同时可同步实现惯性支撑和一次调频的控制目标，不仅可以在无需投入任何硬件装置的前提下可高效减缓系统频率变化率，而且还能持续提供动态有功支撑。其中，需要说明的是，上述“惯性支撑”是基于频率微分量的控制，上述“一次调频”是基于频率偏差量的控制。

优选的，上述扰动阈值根据实际可控需要而取值。

将前馈通道输出结果限制在合理范围之内，避免输出结果超过电网的控制能力。

优选的，上述锁相环的前馈通道，具体为：

采用角频率偏差信号，对电网频率偏差量和电网频率微分量加权求和，得到电压信号V′_q；基于扰动阈值，对上述电压信号V′_q限幅，得到限幅后的电压信号V″_q，即为电网频率偏差量和微分量对应的电压指令。

优选的，上所述电压信号V′_q表示为：

其中，J为惯性系数，D为阻尼系数，T为一阶滤波环节时间常数，s表示执行微分，ω_err为角频率偏差信号。或者，上述电压信号

其中，J为惯性系数，D为阻尼系数，T为一阶滤波环节时间常数，s表示执行微分，ω-ω₀为所述角频率偏差信号，ω为锁相环检测到的实时角频率值，ω₀为电网固有角频率值。电压信号V′_q的两种计算方式由不同的在锁相环通过PI控制后的前馈位置决定。

将系统角频率信号转换为锁相环q轴电压补偿信号。相对于修改锁相环带宽、电流环带宽等频率支撑方法，无需修改原系统的控制参数且不会降低系统的快速性，具有结构简单、频率在一定区间内保持原系统架构且能实现惯性支撑和一次调频等多种控制目标的优点，极大地增强了并网电力电子装置的主动频率支撑能力。

例如，当系统角频率偏差信号绝对值|ω_err|大于一定值时，使能系统前馈环节；系统角频率偏差信号ω_err经过

环节后得到输出信号V′_q，其中J为惯性系数，D为阻尼系数；对输出电压信号V′_q限幅，得到限幅后的电压信号V″_q；将限幅后的电压信号V″_q添加至锁相环q轴电压指令中，重新进行系统闭环，得到新的相位信息θ_PLL。

为了更好的说明本实施本例方法的效果，现以由60台1.5MW典型双馈风机组成的风电场为例，进行了仿真研究。故障发生前，系统频率为额定频率，双馈机组以0.75p.u.的功率稳定输出，100s时，系统突增负载，不使用及使用本实施例提出控制方法得到的系统频率、风机输出功率、转子角速度如图5所示，图5中的(a)为传统锁相环控制下电网频率变化，电网频率下降速度较为迅速且电网频率降落值较大；图5中的(b)为传统锁相环控制下风机输出功率变化，输出功率在故障发生后基本维持不变；图5中的(c)为传统锁相环控制下风机转子角速度变化，转子角速度基本维持故障前转速；图5中的(d)为使用本实施例优化锁相环下电网频率变化，电网频率的下降速度显著减缓，频率最低值有明显的提高；图5中的(e)为使用本实施例优化锁相环下电网风机输出有功功率变化，电网在检测到系统频率降低后向电网传输更多的功率去维持电网频率稳定；图5中的(f)为使用本实施例优化锁相环下电网风机输出转子角度变化，风机角速度显著下降进而为电网提供额外的有功功率。100s时，系统突减负载，不使用及使用本实施例提出控制方法得到的系统频率、风机输出功率、转子角速度如图6所示，图6中的(a)为传统锁相环控制下电网频率变化，电网频率上升速度较为迅速且电网频率增加值较大；图6中的(b)为传统锁相环控制下风机输出功率变化，输出功率在故障发生后基本维持不变；图6中的(c)为传统锁相环控制下风机转子角速度变化，转子角速度基本维持故障前转速；图6中的(d)为使用本实施例优化锁相环下电网频率变化，电网频率的上升速度显著减缓，且频率最高值有明显的降低；图6中的(e)为使用本实施例优化锁相环下电网风机输出有功功率变化，电网在检测到系统频率升高后减少向电网传输的功率去维持电网频率稳定；图6中的(f)为使用本实施例优化锁相环下电网风机输出转子角度变化，风机角速度显著上升进而吸收向电网传输的有功功率。

实施例二

一种并网电力电子设备的控制方法，包括：

实时采集角频率偏差信号，其由并网电力电子设备的锁相环基于当前电网q轴电压和取值为0的电压指令而进行PI控制得到；

判断所述角频率偏差信号绝对值是否大于扰动阈值，若否，通过锁相环得到当前坐标变换角度信号，否则，采用如实施例一所述的任一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法得到当前坐标变换角度信号；

基于所述坐标变换角度信号，采用矢量控制，控制该并网电力电子设备输出有功、无功功率，实现稳定地能量传递。

采用如上实施例一所述的改进的锁相环，在通过PI控制得到角频率偏差信号后，先进性阈值判断，当偏离程度较大时，采用前馈的方式将频率变化量和微分量附加在电压指令中，得到考虑电网频率扰动的坐标变换角度信号并用于设备发电的矢量控制中，通过底层控制，一方面使得发电设备主动支撑电网频率扰动，另一方面能够实现稳定可靠的发电任务，能适用于风机、光伏系统及其它类似的各种并网设备且简单可行。

相关技术方案同实施例一，在此不再赘述。

实施例三

一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行上述如实施例一所述的任一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法和/或如实施例二所述的一种并网电力电子设备的控制方法。

相关技术方案同实施例一和实施例二，在此不再赘述。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法，其特征在于，包括：

实时采集并网电力电子设备的锁相环经PI控制得到的角频率偏差信号；

当所述角频率偏差信号绝对值大于扰动阈值时，基于该角频率偏差信号使能锁相环的前馈通道，得到电网频率偏差量和电网频率微分量对应的电压指令，并控制所述锁相环基于该电压指令进行PI控制，得到坐标变换角度信号；

基于所述坐标变换角度信号，控制所述电力电子设备向电网输出有功功率，实现并网电力电子设备对电网频率的主动支撑；

所述锁相环的前馈通道，具体为：

采用角频率偏差信号，对电网频率偏差量和电网频率微分量求和，得到电压信号V_q'；

基于扰动阈值，对所述电压信号V_q'限幅，得到限幅后的电压信号V_q”，V_q”即为电网频率偏差量和电网频率微分量对应的电压指令。

2.根据权利要求1所述的一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法，其特征在于，所述扰动阈值根据实际可控需要而取值。

3.根据权利要求1或2所述的一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法，其特征在于，所述电压信号

其中，J为惯性系数，D为阻尼系数，T为一阶滤波环节时间常数，s表示执行微分，ω_err为所述角频率偏差信号。

4.根据权利要求1或2所述的一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法，其特征在于，所述电压信号

其中，J为惯性系数，D为阻尼系数，T为一阶滤波环节时间常数，s表示执行微分，ω为锁相环检测到的实时角频率值，ω₀为电网固有角频率值，ω-ω₀为所述角频率偏差信号。

5.一种并网电力电子设备的控制方法，其特征在于，包括：

实时采集角频率偏差信号，其由并网电力电子设备的锁相环将当前电网q轴电压和参考值为0的电压指令先加和再PI控制得到；

判断所述角频率偏差信号绝对值是否大于扰动阈值，若否，通过锁相环得到当前坐标变换角度信号，否则，采用如权利要求1至4任一项所述的一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法得到当前坐标变换角度信号；

基于所述坐标变换角度信号，采用矢量控制，控制该并网电力电子设备输出有功、无功功率，实现对电力电子设备能量传递的控制。

6.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如权利要求1至4任一项所述的一种并网电力电子设备对电网频率的支撑方法和/或如权利要求5所述的一种并网电力电子设备的控制方法。

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