CN112968471A - 一种新能源发电装备对电网频率的主动支撑控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于新能源发电装备主动频率支撑领域，具体公开一种新能源发电装备对电网频率的主动支撑控制方法，包括：通过锁相环实时获取电网角频率偏差信号；角频率偏差信号经补偿环节处理得到限幅后的补偿角信号，将该补偿角信号与锁相环输出的原始相角信号作差，得到锁相角信号；新能源发电装备的控制回路基于该锁相角信号产生控制信号，实现新能源发电装备对电网频率的主动支撑。本发明将电网角频率偏差经过补偿环节引入锁相环的输出相角中，使得新能源发电装备具备主动频率支撑能力，适用于传统矢量控制下包含锁相环的各种新能源发电设备，可有效实现在电网发生频率扰动时提供主动频率支撑，移植性强，且易于实现频率支撑功能的模块化设计。

Description

一种新能源发电装备对电网频率的主动支撑控制方法
技术领域
本发明属于新能源发电装备主动频率支撑领域，更具体地，涉及一种新能源发电装备对电网频率的主动支撑控制方法。
背景技术
为实现国家绿色低碳发展的目标，优化能源结构、大幅提高新能源发电在电网的比重，是目前亟待达到的目标要求。但是，随着大规模的新能源发电装备接入电力系统，系统的稳定性受到威胁。以电力系统最为常见的工况供需不平衡为例，高渗透率新能源下的电力系统频率波动显著增加，换言之，电力系统的频率稳定性显著降低。为应对上述问题，电力系统要求新能源发电装备需具备主动的频率支撑能力。
现有的新能源发电装备主要通过修改功率跟踪曲线或是在传统的矢量控制的基础上在外环添加与频率相关的辅助控制环节来实现对电网频率的主动支撑，针对风电系统，部分研究通过修改浆距角控制环节来实现对电网频率的主动支撑。此外，还有部分研究通过虚拟同步机控制方式来实现对电网频率的支撑，但是这些方法均对原有的系统的结构做出了较大的调整，且这些控制方式只能针对特定的新能源发电装备，移植性较差。
另一方面，现有的大多数频率支撑控制方法均需要依赖锁相环来提供电网频率信息，但是针对使得新能源发电装备具备主动频率支撑的能力的控制却在需要依赖于其它控制环路来实现，这使得对某一控制功能的模块封装变得困难，即不利于控制器的模块化设计。
尽管有部分学者通过降低锁相环和电流环的带宽使得风机能够提供频率支撑能力，但这些方式较大地牺牲了电力电子期间快速性的优势，无法适用于风机的其它工况。
发明内容
本发明提供一种新能源发电装备对电网频率的主动支撑控制方法，用以解决现有电网频率主动支撑控制方法移植性差且无法模块化的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种新能源发电设备对电网频率的主动支撑控制方法，包括：
通过新能源发电设备的锁相环获取电网实时角频率偏差信号，使所述角频率偏差信号经过补偿环节补偿并限幅，得到限幅后的补偿角信号；
将所述补偿角信号与所述锁相环基于所述角频率偏差信号得到的原始相角输出信号作差，得到新的锁相角信号；
所述新能源发电设备的控制环路基于所述新的锁相角信号，产生对电网的控制信号，实现所述新能源发电设备对电网频率的主动支撑。
本发明的有益效果是：本发明对新能源发电装备的锁相环进行改进，将电网角频率偏差经过补偿环节引入到锁相环的输出信号中，改变了锁相环的输出相角，使得新能源发电装备能够主动提供频率支撑，具体地，包括：首先通过锁相环获取电网实时角频率偏差信号；其次是将角频率偏差信号经过补偿环节得到补偿角信号；最后输出至限幅环节，确保输出量在新能源发电装备可控范围内。将限幅后的补偿角信号与锁相环原始相角输出信号作差，得到新的锁相角信号θpll，新能源发电设备的控制环路基于该信号产生新的控制信号。因此，本发明方法可实现对电网频率主动支撑的控制目标，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新能源发电装备，可有效实现在发生频率扰动时主动提供频率支撑，移植性强，且由于仅对锁相环上做出优化、其他控制环节均保持不变，因此易于实现频率支撑功能的模块化，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的变化，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，所述补偿环节，具体为：
对所述角频率偏差信号，通过基于功角、锁相角和功率的关系所得到的补偿环节，补偿得到补偿角信号θori；
对所述补偿角信号θori限幅，得到限幅后的补偿角信号θadd，用于与所述锁相环基于所述角频率偏差信号得到的原始相角输出信号作差。
本发明的进一步有益效果是：使得锁相环的输出相角与电网角频率偏差量相关，增加或减小了锁相环的输出相角，使得新能源发电装备能够主动提供频率支撑。
进一步，所述补偿角信号
Figure BDA0002953831440000031
式中，K为补偿增益，T为一阶滤波环节时间常数，s表示复参数，ωerr为所述角频率偏差信号。
本发明的进一步有益效果是：本方法补偿环节在计算补偿角信号θori时引入一阶滤波环节时间常数，用于滤除电网角频率中的高次谐波，以消除进入锁相环的高频噪声，保证系统的稳定性。
进一步，所述限幅的幅值根据实际可控需要而取值。
本发明的进一步有益效果是：设置限幅值，将输出结果限制在合理范围之内，避免输出结果超过新能源发电装备的控制能力。
本发明还提供一种新能源发电装备的控制方法，包括：
采集电网实时角频率偏差信号，其由新能源发电装备的锁相环的PI控制输出得到；
基于所述角频率偏差信号，采用如上所述的一种新能源发电装备对电网频率的主动支撑控制方法，得到锁相角信号θpll；
基于锁相环信号θpll，采用矢量控制，控制新能源发电装备向电网输出有功功率、无功功率。
本发明的有益效果是：本发明的新能源发电装备的控制方法，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，经过补偿环节和限幅环节的输出信号与原始锁相环的相角信号作差，得到考虑电网频率扰动的坐标变换角度信号并用于设备功率传输的矢量控制中，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，另一方面能够实现稳定可靠的发电任务。
进一步，所述新能源发电设备为：双馈风机、直驱风机或光伏并网逆变器。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行如上所述的一种新能源发电装备对电网频率的主动支撑控制方法和/或如上所述的一种新能源发电装备的控制方法。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种新能源发电装备对电网频率的主动支撑控制方法的流程框图；
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新能源发电装备锁相环示意图；
图4为图3对应的新能源发电装备的上层控制示意图；
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；其中，(a)为传统锁相环控制下电网频率变化图；(b)为传统锁相环控制下风机输出功率变化图；(c)为传统锁相环控制下风机转子角速度变化图；(d)为使用本实施例优化锁相环下电网频率变化图；(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图；(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；其中，(a)为传统锁相环控制下电网频率变化图；(b)为传统锁相环控制下风机输出功率变化图；(c)为传统锁相环控制下风机转子角速度变化图；(d)为使用本实施例优化锁相环下电网频率变化图；(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图；(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图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或者结构，其中：
1为采样处理单元，2为改进的锁相环，3为功率计算单元，4为坐标变换单元，5为转速无功控制环，6为转子电流控制环，7为空间矢量调制器，8为双馈风电机组主电路中转子侧变流器。
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
一种新能源发电设备对电网频率的主动支撑控制方法100，如图1所示，包括：
步骤110、通过新能源发电设备的锁相环获取电网实时角频率偏差信号，使角频率偏差信号经过补偿环节补偿并限幅，得到限幅后的补偿角信号；
步骤120、将补偿角信号与锁相环基于角频率偏差信号得到的原始相角输出信号作差，得到新的锁相角信号；
步骤130、新能源发电设备的控制环路基于新的锁相角信号，产生对电网的控制信号，实现新能源发电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时，补偿环节输出补偿角信号，将补偿角信号限幅并将限幅后的信号引入原始锁相环的输出相角信号，进而可以使新能源发电装备在电网频率扰动期间主动提供频率支撑，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，S1、S2、S3为转子侧变换器逆变器驱动信号；RSC表示转子侧变换器；Udc表示直流母线电压；Itabc表示定子侧输出三相电流，ωr表示转子角速度，θr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：采集新能源发电装备接入电网的端口电压信号Vtabc；通过坐标变换将三相静止坐标系下的端口电压信号Vtabc变换为两相静止坐标系下的端口电压Vαβ；通过坐标变换将两相静止坐标系下的端口电压信号Vαβ变换为两相旋转坐标系下的端口电压vtd和vtq，其中，坐标变换角度信号θpll由锁相环输出相位信号提供；将q轴电压信号vtq输入PIPLL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ωerr＝ω-ω0，当角频率偏差信号偏离额定值，补偿环节作用，输出补偿角θori，对补偿角限幅得到添加到原始锁相环输出相角的真正补偿角信号θadd；角频率偏差信号ωerr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经过积分环节得到原始锁相环的输出相位信号，减去补偿角信号θadd得到系统的相角信号基准θpll。
另外，如图4所示，步骤130具体可为：
首先，采集新能源发电装备端口电压信号Vtabc，定子电流信号Itabc，转子电流信号Irabc以及转子位置角信号θr；使用上述得到的θpll进行坐标变换将三相静止坐标系下的端口电压信号Vtabc，定子电流信号Itabc变换至两相旋转坐标系下的d轴定子电压信号vtd和q轴定子电压信号vtq，d轴定子电流信号itd和q轴定子电流信号itq，并根据变换后的信号计算定子有功功率Ps和无功功率Qs；使用上述得到的相位信息θpll以及转子位置角信号θr进行坐标变换，将三相静止坐标系下的转子电流信号Irabc变换至两相旋转坐标系下的电流信号ird和irq。
其次，根据转速参考信号
Figure BDA0002953831440000071
和采集到的双馈风机的实时转速信号ωr作差，将两者的偏差信号
Figure BDA0002953831440000072
输入转速PI控制器并对输出结果进行限幅得到转子d轴电流参考信号
Figure BDA0002953831440000073
将无功功率参考信号
Figure BDA0002953831440000074
和实时无功功率Qs相减,将两者的偏差信号
Figure BDA0002953831440000075
输入端口电压PI控制器并对输出结果进行限幅得到转子q轴电流参考信号
Figure BDA0002953831440000076
最后，在获得转子电流d、q轴参考电流指令后
Figure BDA0002953831440000077
后，根据转子d轴电流指令
Figure BDA0002953831440000078
转子q轴电流指令
Figure BDA0002953831440000079
分别和实际转子d轴电流ird、q轴电流irq进行相减运算，获得d轴误差信号ierrd、q轴误差信号ierrq，其中，
Figure BDA00029538314400000710
对d轴误差信号ierrd和q轴误差信号ierrq分别进行闭环处理，获得变流器d轴电压需求信号Vrd、变流器q轴电压需求信号Vrq；根据转子d轴电流ird和q轴电流irq生成d轴前馈信号Vrdc、q轴前馈信号Vrqc；其中，
Figure BDA00029538314400000711
前馈信号Vrdc、Vrqc由解耦前馈项-ω2σLrirq、ω2σLrird和感应电动势前馈项Erd、Erq两部分组成，ω2为转差角，σ为漏感系数，Lr为转子自感，Erd为转子侧感应电动势的d轴分量，Erq为转子侧感应电动势的q轴分量；根据前馈信号Vrdc、Vrqc和变流器d轴电压需求信号Vrd、变流器q轴电压需求信号Vrq，获得调制信号
Figure BDA00029538314400000712
其中，
Figure BDA00029538314400000713
对转子调制信号
Figure BDA00029538314400000714
根据相位信息θpll和转子位置角θr进行反坐标变换得到两相静止坐标系下转子调制电压
Figure BDA00029538314400000715
对调制信号
Figure BDA00029538314400000716
进行SVPWM调制，获得转子侧变流器开关管的PWM控制信号S1、S2、S3。
需要说明的是，以双馈风机作为新能源发电设备为例，本实施例方法可以作为基于电网角频率偏差进行相角补偿的锁相环系能源发电装备的控制系统，包括：采样处理单元1、改进的锁相环2、功率计算单元3、坐标变换单元4、转速无功控制环5、转子电流控制环6、空间矢量调制器7以及双馈风电机组主电路中转子侧变流器8，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；其输出端中的定子电压、电流测量量连接至功率计算单元3的输入端；其输出端中的定子电压、转子电流、电机转子角测量量连接至坐标变换单元4的输入端；其输出端中的转子角速度测量量连接至转速无功控制环5的反馈输入端；其输出端中的电机转子角测量量空间矢量调制器7的坐标变换输入端；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，其输出端连接至功率计算单元3、坐标变换单元4和空间矢量调制器7的坐标变换输入端；功率变换单元3输出端的无功功率连接至转速无功控制环5的反馈输入端，坐标变换单元4输出端的d、q转子电流连接至转子电流控制环6的反馈输入端；转速无功控制环5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6的d、q轴电流参考指令；转子电流控制环6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7的调制输入端；空间矢量调制器7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8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Vtabc、定子交流信号Itabc、转子交流信号Irabc；编码器单元，用于获得双馈电机的转子角θr和转子角速度ωr；
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Vtabc变换为两相旋转坐标系下的定子d轴电压vtd、q轴电压vtq；控制器单元，用于根据q轴电压计算系统角频率偏差信号；补偿单元，用于根据系统频率偏差程度产生相角补偿信号；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；减法器单元，用于将原始锁相环输出的相角减去补偿角得到最终的锁相角。
功率计算单元3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Vtabc和定子电流信号Itabc变换为两相旋转坐标系下的定子d轴电压vtd、q轴电压vtq、定子d轴电流itd、q轴电流itq；乘法器，用于计算定子有功功率Ps、定子无功功率Qs。
坐标变换单元4包括：Park坐标变换单元，用于将三相静止坐标系下的转子电流信号Irabc变换为两相旋转坐标系下的转子d轴电流ird、q轴转子电流irq；
转速电压控制环5包括：减法器单元，用于对参考信号和反馈信号作差得到误差信号；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、无功控制器用于对无功功率进行闭环处理得到转子q轴电压参考信号；
转子电流控制环6包括：前馈单元，通过转子d轴电流ird、q轴电流irq来计算获得前馈补偿信号Vrdc、Vrqc；控制器单元，根据转子d轴电流指令
Figure BDA0002953831440000091
q轴电流指令
Figure BDA0002953831440000092
和实际转子d轴电流ird、q轴电流irq，计算得到d轴误差信号ierrd、q轴误差ierrq，其中，第一控制器用于将d轴误差信号ierrd进行闭环调节获得变流器d轴电压需求信号Vrd，第二控制器用于将q轴误差信号ierrq进行闭环调节获得变流器q轴电压需求信号Vrq；调制信号生成单元，其中第一加法器用于将d轴误差信号ierrd和d轴前馈补偿信号Vrdc相加获得d轴调制信号
Figure BDA0002953831440000101
第二加法器用于将q轴误差信号ierrq和q轴前馈补偿信号Vrqc相加获得q轴调制信号
Figure BDA0002953831440000102
空间矢量调制器7用于对调制信号
Figure BDA0002953831440000103
进行SVPWM调制来获得转子侧变流器开关管的PWM控制信号S1、S2、S3，该PWM控制信号S1、S2、S3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。
本实施例对新能源发电装备的锁相环进行改进，通过电网角频率偏差通过补偿环节与原始锁相环信号作差，使得新能源发电装备能够主动提供频率支撑，具体地，包括：首先通过锁相环获取电网实时角频率偏差信号；其次是将角频率偏差信号经过补偿环节得到补偿角信号；最后输出限幅环节，确保输出量在系统可控范围内，该输出量即为步骤120所述的补偿角信号θadd。将限幅后的补偿角信号θadd引入原始锁相环输出相角信号中，得到新的锁相角信号θpll，系统其它控制环节基于该信号产生新的控制信号。因此，因此，本发明方法可实现对电网频率主动支撑的控制目标，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新能源发电装备，可有效实现在发生频率扰动时快速主动提供频率支撑，移植性强，且易于实现频率支撑功能的模块化，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的变化，而且还能持续提供动态有功支撑。
优选的，所述锁相环的补偿环节，具体为：
基于锁相环获取电网实时角频率偏差信号，角频率偏差信号经过补偿环节，得到补偿角信号θori；
对所述补偿角信号θori限幅，得到限幅后的补偿角信号θadd，使得锁相环的输出相角与电网角频率偏差量相关。
优选的，所述补偿环节的具体形式为
Figure BDA0002953831440000111
其中：K为补偿增益，T为一阶滤波环节时间常数。
优选的，所述补偿环节在计算补偿角信号θori时引入一阶滤波环节时间常数，用于滤除电网角频率中的高次谐波，以消除进入锁相环的高频噪声，保证系统的稳定性。
优选的，所述输出限幅根据实际可控需要而取值。
设置限幅值，将输出结果限制在合理范围之内，避免输出结果超过新能源发电装备的控制能力。
将系统角频率偏差信号经过补偿环节的输出补偿角信号引入锁相环的输出相角信号中。相对于其它频率支撑方法，结构简单、移植性强，易于实现频率支撑功能的模块化，且无需修改原系统的控制结构和参数，极大地增强了新能源发电装备的主动频率支撑能力。
例如，当系统角频率偏差信号不为0时，系统角频率偏差信号ωerr经过补偿环节后得到补偿角信号θori，所述补偿环节为：
Figure BDA0002953831440000112
其中：K为补偿增益，T为一阶滤波环节时间常数；对补偿角信号θori限幅，得到限幅后的补偿角信号θadd；将限幅后的补偿角信号θadd与原始锁相环输出相角信号作差，得到新的相位信息θpll，重新进行系统闭环。
为了更好的说明本实施本例方法的效果，现以由40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0.68p.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，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，风机转子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，电网频率最高值较大；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，风机转子角速度显著上升进而减少向电网传输的有功功率。
实施例二
一种新能源发电装备的控制方法，包括：
采集电网实时角频率偏差信号，其由新能源发电装备的锁相环的PI控制输出得到；
基于所述角频率偏差信号，采用如上实施例一所述的一种新能源发电装备对电网频率的主动支撑控制方法，得到锁相角信号θpll；
基于锁相环信号θpll，采用矢量控制，控制新能源发电装备向电网输出有功功率、无功功率。
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，经过补偿环节和限幅环节的输出信号与原始锁相环的相角信号作差，得到考虑电网频率扰动的坐标变换角度信号并用于设备功率传输的矢量控制中，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，另一方面能够实现稳定可靠的发电任务。
优选的，新能源发电设备为：双馈风机、直驱风机或光伏并网逆变器。
相关技术方案同实施例一，在此不再赘述。
实施例三
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行如上所述的一种新能源发电装备对电网频率的主动支撑控制方法和/或如上所述的一种新能源发电装备的控制方法。
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 (7)

1.一种新能源发电设备对电网频率的主动支撑控制方法，其特征在于，包括：
通过新能源发电设备的锁相环获取电网实时角频率偏差信号，使所述角频率偏差信号经过补偿环节补偿并限幅，得到限幅后的补偿角信号；
将所述补偿角信号与所述锁相环基于所述角频率偏差信号得到的原始相角输出信号作差，得到新的锁相角信号；
所述新能源发电设备的控制环路基于所述新的锁相角信号，产生对新能源发电设备的控制信号，实现所述新能源发电设备对电网频率的主动支撑。
2.根据权利要求1所述的一种新能源发电设备对电网频率的主动支撑控制方法，其特征在于，所述补偿环节，具体为：
对所述角频率偏差信号，通过基于功角、锁相角和功率的关系所得到的补偿环节，补偿得到补偿角信号θori；
对所述补偿角信号θori限幅，得到限幅后的补偿角信号θadd，用于与所述锁相环基于所述角频率偏差信号得到的原始相角输出信号作差。
3.根据权利要求1或2所述的一种新能源发电设备对电网频率的主动支撑控制方法，其特征在于，所述补偿角信号
Figure FDA0002953831430000011
式中，K为补偿增益，T为一阶滤波环节时间常数，s表示复参数，ωerr为所述角频率偏差信号。
4.根据权利要求1所述的一种新能源发电设备对电网频率的主动支撑控制方法，其特征在于，所述限幅的幅值根据实际可控需要而取值。
5.一种新能源发电装备的控制方法，其特征在于，包括：
采集电网实时角频率偏差信号，其由新能源发电装备的锁相环的PI控制输出得到；
基于所述角频率偏差信号，采用如权利要求1至3任一项所述的一种新能源发电装备对电网频率的主动支撑控制方法，得到锁相角信号θpll；
基于锁相环信号θpll，采用矢量控制，控制新能源发电装备向电网输出有功功率、无功功率。
6.根据权利要求5所述的一种新能源发电设备对电网频率的主动支撑控制方法，其特征在于，所述新能源发电设备为：双馈风机、直驱风机或光伏并网逆变器。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至3任一项所述的一种新能源发电装备对电网频率的主动支撑控制方法和/或如权利要求5或6所述的一种新能源发电装备的控制方法。
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