CN115276131B - 一种多模态自适应控制方法及系统 - Google Patents

一种多模态自适应控制方法及系统 Download PDF

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CN115276131B CN202211171298.3A CN202211171298A CN115276131B CN 115276131 B CN115276131 B CN 115276131B CN 202211171298 A CN202211171298 A CN 202211171298A CN 115276131 B CN115276131 B CN 115276131B
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Abstract

本发明公开一种多模态自适应控制方法及系统，方法包括：获取经过abc/dq坐标变换后的电压分量以及电流分量；计算光伏发电系统的并网瞬时有功功率和需要补偿的瞬时无功功率；根据直流侧电流和直流侧电压确定光伏发电系统在各个时间段的最大视在功率；根据瞬时无功功率、有功功率调度值以及最大视在功率确定光伏发电系统的工作模态，并输出与工作模态相对应的功率输出参考值，根据功率输出参考值计算控制电流参考值，并进行电流双闭环控制得到电流环输出信号；将电流环输出信号进行反Park变换后获得静止坐标系下的调制信号，终经PWM调制生成占空比信号。实现了在无SVG动态补偿装备的条件下对高频振荡自我抑制。

Description

一种多模态自适应控制方法及系统
技术领域
本发明属于新能源电力系统控制技术领域，尤其涉及一种多模态自适应控制方法及系统。
背景技术
新能源大规模接入电网有利亦有弊。一方面，能够缓解能源危机，而另一方面，又对系统的安全稳定运行带来严重威胁。新能源并网系统宽频振荡问题即是在此背景下产生的一种新型物理现象。其由变流器控制主导，激发原理复杂，涵盖次/超同步振荡，高频谐振等多种形态。
传统方法可通过调控系统中的FACTS装置，向系统注入反向振荡电流，实现宽频振荡抑制。具体可参与调控的FACTS装置包括静止无功发生器（static var generator,SVG）、静止同步补偿器（static synchronous compensator, STATCOM）、统一潮流控制器(unified power flow controller，UPFC)、储能等。这是一种灵活的控制方式，但其以系统装设FACTS为前提，在占地、损耗、经济效益方面存在劣势，且可能与其他电力电子设备耦合产生新的振荡稳定问题。
发明内容
本发明提供一种多模态自适应控制方法及系统，用于解决在不具备FACTS装置时，无法实现对光伏发电系统进行高频振荡抑制的技术问题。
第一方面，本发明提供一种多模态自适应控制方法，包括：
基于预设采样频率对光伏发电系统的并网点进行电压采样及电流采样，并将获取 的并网电压
Figure 619618DEST_PATH_IMAGE001
以及并网电流
Figure 65643DEST_PATH_IMAGE002
进行abc/dq坐标变换，得到电压分量以及电流分量；
根据所述电压分量以及所述电流分量计算所述光伏发电系统的并网瞬时有功功 率
Figure 540617DEST_PATH_IMAGE003
和需要补偿的瞬时无功功率
Figure 413895DEST_PATH_IMAGE004
；
获取光伏发电系统的直流侧电流
Figure 325220DEST_PATH_IMAGE005
以及直流侧电压
Figure 309356DEST_PATH_IMAGE006
，并根据所述直流侧电流
Figure 29051DEST_PATH_IMAGE005
和所述直流侧电压
Figure 447131DEST_PATH_IMAGE006
确定所述光伏发电系统在各个时间段的最大视在功率
Figure 721118DEST_PATH_IMAGE007
；
根据所述瞬时无功功率
Figure 508945DEST_PATH_IMAGE004
、有功功率调度值
Figure 942201DEST_PATH_IMAGE008
以及所述最大视在功率
Figure 157281DEST_PATH_IMAGE007
确 定所述光伏发电系统的工作模态，并输出与所述工作模态相对应的光伏发电系统的功率输 出参考值，具体包括：
当
Figure 59509DEST_PATH_IMAGE009
且
Figure 119869DEST_PATH_IMAGE010
，令光伏发电系统工作在最大功率发电模式，此时N=1，所 述光伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 814156DEST_PATH_IMAGE011
，
式中，
Figure 324772DEST_PATH_IMAGE012
为光伏发电系统实施高频振荡抑制的门槛参数，取值范围为0~0.1，
Figure 573350DEST_PATH_IMAGE013
为指 令为空，即无有功功率调度指令，
Figure 702980DEST_PATH_IMAGE014
为光伏发电系统的无功功率输出参考值，
Figure 360095DEST_PATH_IMAGE015
为光伏 发电系统的有功功率输出参考值，
Figure 651399DEST_PATH_IMAGE016
为工作模式序号；
当
Figure 777487DEST_PATH_IMAGE009
且
Figure 445229DEST_PATH_IMAGE017
，令光伏发电系统工作在正常场景下的调度发电模式，此 时N=2，光伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 848529DEST_PATH_IMAGE018
，
当
Figure 186100DEST_PATH_IMAGE019
且
Figure 674850DEST_PATH_IMAGE010
，令光伏发电系统工作在高频振荡场景下的最大功率发 电模式，此时N=3，光伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 270917DEST_PATH_IMAGE020
，
当
Figure 528723DEST_PATH_IMAGE019
且
Figure 161829DEST_PATH_IMAGE021
，令光伏发电系统工作在高频振荡场景下的调度发电模 式，此时N=4，光伏发电系统的功率输出参考值设定为
Figure 511777DEST_PATH_IMAGE022
；
根据与所述工作模态相对应的光伏发电系统的功率输出参考值计算控制电流参考值，并进行电流双闭环控制得到电流环输出信号；
将所述电流环输出信号进行反Park变换后获得静止坐标系下的调制信号，终经PWM调制生成占空比信号，使对所述光伏发电系统进行调节。
第二方面，本发明提供一种多模态自适应控制系统，包括：
变换模块，配置为基于预设采样频率对光伏发电系统的并网点进行电压采样及电 流采样，并将获取的并网电压
Figure 521321DEST_PATH_IMAGE001
以及并网电流
Figure 633634DEST_PATH_IMAGE002
进行abc/dq坐标变换，得到电压分量以 及电流分量；
瞬时功率计算模块，配置为根据所述电压分量以及所述电流分量计算所述光伏发 电系统的并网瞬时有功功率
Figure 827855DEST_PATH_IMAGE003
和需要补偿的瞬时无功功率
Figure 25618DEST_PATH_IMAGE004
；
最大功率追踪模块，配置为获取光伏发电系统的直流侧电流
Figure 714219DEST_PATH_IMAGE005
以及直流侧电压
Figure 681038DEST_PATH_IMAGE006
，并根据所述直流侧电流
Figure 921527DEST_PATH_IMAGE005
和所述直流侧电压
Figure 731220DEST_PATH_IMAGE006
确定所述光伏发电系统在各个时间段 的最大视在功率
Figure 82567DEST_PATH_IMAGE007
；
功率环调控模块，配置为根据所述瞬时无功功率
Figure 169471DEST_PATH_IMAGE004
、有功功率调度值
Figure 948903DEST_PATH_IMAGE008
以及所 述最大视在功率
Figure 855679DEST_PATH_IMAGE007
确定所述光伏发电系统的工作模态，并输出与所述工作模态相对应的 光伏发电系统的功率输出参考值，具体包括：
当
Figure 400930DEST_PATH_IMAGE009
且
Figure 76762DEST_PATH_IMAGE010
，令光伏发电系统工作在最大功率发电模式，此时N=1，所 述光伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 924632DEST_PATH_IMAGE011
，
式中，
Figure 194071DEST_PATH_IMAGE012
为光伏发电系统实施高频振荡抑制的门槛参数，取值范围为0~0.1，
Figure 152800DEST_PATH_IMAGE013
为指 令为空，即无有功功率调度指令，
Figure 73351DEST_PATH_IMAGE014
为光伏发电系统的无功功率输出参考值，
Figure 826543DEST_PATH_IMAGE015
为光伏 发电系统的有功功率输出参考值，
Figure 707912DEST_PATH_IMAGE016
为工作模式序号；
当
Figure 844233DEST_PATH_IMAGE009
且
Figure 494657DEST_PATH_IMAGE017
，令光伏发电系统工作在正常场景下的调度发电模式，此 时N=2，光伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 684330DEST_PATH_IMAGE018
，
当
Figure 912049DEST_PATH_IMAGE019
且
Figure 212580DEST_PATH_IMAGE010
，令光伏发电系统工作在高频振荡场景下的最大功率发 电模式，此时N=3，光伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 858456DEST_PATH_IMAGE020
，
当
Figure 219030DEST_PATH_IMAGE019
且
Figure 809412DEST_PATH_IMAGE021
，令光伏发电系统工作在高频振荡场景下的调度发电模 式，此时N=4，光伏发电系统的功率输出参考值设定为
Figure 38268DEST_PATH_IMAGE022
；
电流环调控模块，配置为根据与所述工作模态相对应的光伏发电系统的功率输出参考值计算控制电流参考值，并进行电流双闭环控制得到电流环输出信号；
生成模块，配置为将所述电流环输出信号进行反Park变换后获得静止坐标系下的调制信号，终经PWM调制生成占空比信号，使对所述光伏发电系统进行调节。
第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的一种多模态自适应控制方法的步骤。
第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行本发明任一实施例的一种多模态自适应控制方法的步骤。
本申请的一种多模态自适应控制方法及系统，根据光伏发电系统运行状态不同，灵活调配自身输出功率，使得光伏发电系统兼备最大发电和高频振荡抑制能力，实现了在无STATCOM或者SVG动态补偿装备的条件下对高频振荡自我抑制，满足新能源并网的电能质量要求，大幅提升了光伏发电系统的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种多模态自适应控制方法的流程图；
图2为本发明一实施例提供的SRF-PLL锁相环原理图；
图3为本发明一实施例提供的瞬时功率计算原理图；
图4为本发明一实施例提供的功率环调控原理图；
图5为本发明一实施例提供的电流环调控原理图；
图6为本发明一实施例提供的一种多模态自适应控制系统的结构框图；
图7是本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，其示出了本申请的一种多模态自适应控制方法的流程图。
如图1所示，一种多模态自适应控制方法具体包括以下步骤：
步骤S101、基于预设采样频率对光伏发电系统的并网点进行电压采样及电流采 样，并将获取的并网电压
Figure 397705DEST_PATH_IMAGE001
以及并网电流
Figure 37503DEST_PATH_IMAGE002
进行abc/dq坐标变换，得到电压分量以及电 流分量。
在本实施例中，基于10 kHz的采样频率对光伏发电系统的并网点进行电压采样及 电流采样，并对获取的并网电压
Figure 380759DEST_PATH_IMAGE001
以及并网电流
Figure 882148DEST_PATH_IMAGE002
进行abc/dq坐标变换，得到电压分量 以及电流分量。其中，电压分量包括d轴电压分量
Figure 627250DEST_PATH_IMAGE023
以及q轴电压分量
Figure 329627DEST_PATH_IMAGE024
，所述电流分量包括 d轴电流分量
Figure 769966DEST_PATH_IMAGE025
以及q轴电流分量
Figure 215991DEST_PATH_IMAGE026
。
需要说明的是，利用光伏发电系统电压相位
Figure 550021DEST_PATH_IMAGE027
，作为abc/dq坐标变换的基准相位。 其中采用鲁棒性较好的SRF-PLL，（Synchronous Reference Frame-Phase LockedLoop，三 相同步锁相环) 锁定光伏发电系统电压相位
Figure 547933DEST_PATH_IMAGE027
，如图2所示，其中，
Figure 600202DEST_PATH_IMAGE001
为并网电压，
Figure 849918DEST_PATH_IMAGE028
为系 统角速度，1/
Figure 412355DEST_PATH_IMAGE029
为积分符号，
Figure 190955DEST_PATH_IMAGE030
为PI控制器，
Figure 120734DEST_PATH_IMAGE027
为光伏发电系统电压相位。
步骤S102、根据所述电压分量以及所述电流分量计算所述光伏发电系统的并网瞬 时有功功率
Figure 642982DEST_PATH_IMAGE003
和需要补偿的瞬时无功功率
Figure 217183DEST_PATH_IMAGE004
。
在本实施例中，如图3所示，根据所述电压分量以及所述电流分量计算所述光伏发 电系统的初始并网瞬时有功功率
Figure 42051DEST_PATH_IMAGE031
，其中，计算所述初始并网瞬时有功功率
Figure 334492DEST_PATH_IMAGE031
的表达式 为：
Figure 519485DEST_PATH_IMAGE032
，
对所述初始并网瞬时有功功率
Figure 948193DEST_PATH_IMAGE031
进行一阶低通滤波处理，得到所述光伏发电系统 的并网瞬时有功功率
Figure 599754DEST_PATH_IMAGE003
，能够滤除高频波动，避免过于频繁的调控。
进一步地，计算所述并网瞬时有功功率
Figure 228093DEST_PATH_IMAGE003
的表达式为：
Figure 92144DEST_PATH_IMAGE033
，
式中，
Figure 640937DEST_PATH_IMAGE034
为低通滤波器的s域函数，
Figure 322454DEST_PATH_IMAGE035
为拉普拉斯变换算子，
Figure 58329DEST_PATH_IMAGE036
为一阶低通滤 波参数，
Figure 991650DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 4737DEST_PATH_IMAGE038
为并网点电压频率，取50Hz或60Hz；
如图3所示，根据所述电压分量以及所述电流分量计算所述光伏发电系统需要补 偿的瞬时无功功率
Figure 466942DEST_PATH_IMAGE004
，其中，计算所述瞬时无功功率
Figure 80326DEST_PATH_IMAGE004
的表达式为：
Figure 286179DEST_PATH_IMAGE039
，
式中，
Figure 543985DEST_PATH_IMAGE040
为d轴电流分量
Figure 816573DEST_PATH_IMAGE025
经过反相高通滤波处理后的电流分量，
Figure 792619DEST_PATH_IMAGE041
为q轴电流分 量
Figure 802163DEST_PATH_IMAGE026
经过反相高通滤波处理后的电流分量；
其中，计算
Figure 39109DEST_PATH_IMAGE040
或
Figure 843117DEST_PATH_IMAGE041
的表达式为：
Figure 181826DEST_PATH_IMAGE042
，
式中，
Figure 995061DEST_PATH_IMAGE043
。
步骤S103、获取光伏发电系统的直流侧电流
Figure 961880DEST_PATH_IMAGE005
以及直流侧电压
Figure 592582DEST_PATH_IMAGE006
，并根据所述直 流侧电流
Figure 277641DEST_PATH_IMAGE005
和所述直流侧电压
Figure 628988DEST_PATH_IMAGE006
确定所述光伏发电系统在各个时间段的最大视在功率
Figure 824215DEST_PATH_IMAGE007
。
在本实施例中，获取光伏发电系统的直流侧电流
Figure 501184DEST_PATH_IMAGE005
以及直流侧电压
Figure 673539DEST_PATH_IMAGE006
后，每10分 钟执行一次全局MPPT（Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪）扫描，能够确定 光伏发电系统在各个时间段的最大视在功率
Figure 687631DEST_PATH_IMAGE007
。
步骤S104、根据所述瞬时无功功率
Figure 894622DEST_PATH_IMAGE004
、有功功率调度值
Figure 352279DEST_PATH_IMAGE008
以及所述最大视在功 率
Figure 11931DEST_PATH_IMAGE007
确定所述光伏发电系统的工作模态，并输出与所述工作模态相对应的光伏发电系统 的功率输出参考值。
在本实施例中，通过瞬时无功功率
Figure 970659DEST_PATH_IMAGE004
、有功功率调度值
Figure 625632DEST_PATH_IMAGE008
以及最大视在功率
Figure 378824DEST_PATH_IMAGE007
负责决策光伏发电系统的工作模态，并制定光伏发电系统的功率调控值。如图4所示， 具体包括：
当
Figure 525771DEST_PATH_IMAGE009
且
Figure 662092DEST_PATH_IMAGE010
，令光伏发电系统工作在最大功率发电模式，此时N=1，所 述光伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 312517DEST_PATH_IMAGE011
，
式中，
Figure 95665DEST_PATH_IMAGE012
为光伏发电系统实施高频振荡抑制的门槛参数，取值范围为0~0.1，
Figure 464329DEST_PATH_IMAGE013
为指 令为空，即无有功功率调度指令，
Figure 764861DEST_PATH_IMAGE014
为光伏发电系统的无功功率输出参考值，
Figure 676316DEST_PATH_IMAGE015
为光伏 发电系统的有功功率输出参考值，
Figure 505732DEST_PATH_IMAGE016
为工作模式序号。
当
Figure 627271DEST_PATH_IMAGE009
且
Figure 590548DEST_PATH_IMAGE017
，令光伏发电系统工作在正常场景下的调度发电模式，此 时N=2，光伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 215565DEST_PATH_IMAGE018
，
需要说明的是，正常场景就是指光伏发电系统处于电网正常无故障、无扰动运行状态下，在此场景下，若电网下发调度指令，则认为是正常场景下的调度发电模式。
当
Figure 872940DEST_PATH_IMAGE019
且
Figure 216197DEST_PATH_IMAGE010
，令光伏发电系统工作在高频振荡场景下的最大功率发 电模式，此时N=3，光伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 858531DEST_PATH_IMAGE020
，
在该模式下，光伏发电系统通过输出
Figure 462688DEST_PATH_IMAGE044
以抵消系统中的高频分量能量，达到振 荡抑制的作用。此外，光伏发电系统输出有功功率按
Figure 165064DEST_PATH_IMAGE045
设定，能够最大化 利用光伏发电系统的光电转化能力。
需要说明的是，高频振荡场景下的最大功率发电模式是指光伏发电系统存在高频振荡，还要求光伏发电系统按最大功率模式发电。
当
Figure 995617DEST_PATH_IMAGE019
且
Figure 51429DEST_PATH_IMAGE021
，令光伏发电系统工作在高频振荡场景下的调度发电模 式，此时N=4，光伏发电系统的功率输出参考值设定为
Figure 651038DEST_PATH_IMAGE022
；
在该模式下，光伏发电系统通过输出
Figure 383370DEST_PATH_IMAGE044
以抵消系统中的高频分量能量，达到振 荡抑制的作用。此外，光伏发电系统输出有功功率按
Figure 701219DEST_PATH_IMAGE046
设定。当
Figure 419776DEST_PATH_IMAGE047
时，光伏发电系统输出有功功率按调度指令发电。当
Figure 513372DEST_PATH_IMAGE048
时，光伏发电系统输出有功功率只能按最大有功输出能力发电。
需要说明的是，高频振荡场景下的调度发电模式是指光伏发电系统存在高频振荡，还要求光伏发电系统按电网调度发电。
本实施例的方法，可在不添加储能等模块的前提下，根据自身输出功率能力灵活调配光伏发电系统输出能量和振荡抑制能量。这样，即使得光伏发电系统既具备了最大发电能力，又具备了高频振荡的抑制能力，大幅提升了光伏发电系统的性能。
步骤S105、根据与所述工作模态相对应的光伏发电系统的功率输出参考值计算控制电流参考值，并进行电流双闭环控制得到电流环输出信号。
在本实施例中，采用并网电压定向，令
Figure 557552DEST_PATH_IMAGE049
。如图5所示，进一步根据与所述工作 模态相对应的光伏发电系统的无功功率输出参考值
Figure 97117DEST_PATH_IMAGE044
和光伏发电系统的有功功率输出 参考值
Figure 9578DEST_PATH_IMAGE015
，计算
Figure 318200DEST_PATH_IMAGE050
轴电流参考值
Figure 533281DEST_PATH_IMAGE051
、
Figure 169930DEST_PATH_IMAGE052
轴电流参考值
Figure 761448DEST_PATH_IMAGE053
。计算公式如下：
Figure 49210DEST_PATH_IMAGE054
。
步骤S106、将所述电流环输出信号进行反Park变换后获得静止坐标系下的调制信号，终经PWM调制生成占空比信号，使对所述光伏发电系统进行调节。
在本实施例中，如图5所示，在dq坐标系下构建电流内环控制器，实现并网电流的 闭环控制，将电流环输出信号
Figure 435192DEST_PATH_IMAGE055
、
Figure 949350DEST_PATH_IMAGE056
进行反Park变换后，进一步获得静止坐标系下的调 制信号，终经PWM调制生成占空比信号电流内环控制方程为：
Figure 452881DEST_PATH_IMAGE057
，
式中，
Figure 736095DEST_PATH_IMAGE055
为电压在d轴上的脉宽调制参考值，
Figure 292978DEST_PATH_IMAGE056
为电压在q轴上的脉宽调制参考 值，
Figure 419066DEST_PATH_IMAGE058
为d轴电流参考值，
Figure 352387DEST_PATH_IMAGE059
为电流内环调节器的比例系数，1/
Figure 224528DEST_PATH_IMAGE060
为积分符号，
Figure 93258DEST_PATH_IMAGE061
为电流 内环调节器的积分系数，
Figure 316429DEST_PATH_IMAGE062
为并网点电压角速度，
Figure 646916DEST_PATH_IMAGE063
为并网电感，
Figure 639143DEST_PATH_IMAGE064
为电感电流q轴分量，
Figure 803408DEST_PATH_IMAGE065
为d轴电压分量，
Figure 887776DEST_PATH_IMAGE066
为电感电流d轴分量，
Figure 897321DEST_PATH_IMAGE067
为q轴电流参考值，
Figure 275212DEST_PATH_IMAGE068
为q轴电压分量。
综上，本申请的方法，根据光伏发电系统运行状态不同，灵活调配自身输出功率，使得光伏发电系统兼备最大发电和高频振荡抑制能力，实现了在无STATCOM（StaticSynchronous Compensator, 静止同步补偿器）或者SVG（Static Var Generator，静止无功发生器）等动态补偿装备的条件下对高频振荡自我抑制，满足新能源并网的电能质量要求，大幅提升了光伏发电系统的性能。
请参阅图6，其示出了本申请的一种多模态自适应控制系统的结构框图。
如图6所示，多模态自适应控制系统200，包括变换模块210、瞬时功率计算模块220、最大功率追踪模块230、功率环调控模块240、电流环调控模块250以及生成模块260。
其中，变换模块210，配置为基于预设采样频率对光伏发电系统的并网点进行电压 采样及电流采样，并将获取的并网电压
Figure 203854DEST_PATH_IMAGE001
以及并网电流
Figure 667197DEST_PATH_IMAGE002
进行abc/dq坐标变换，得到电 压分量以及电流分量；
瞬时功率计算模块220，配置为根据所述电压分量以及所述电流分量计算所述光 伏发电系统的并网瞬时有功功率
Figure 90219DEST_PATH_IMAGE003
和需要补偿的瞬时无功功率
Figure 322617DEST_PATH_IMAGE004
；
最大功率追踪模块230，配置为获取光伏发电系统的直流侧电流
Figure 297526DEST_PATH_IMAGE005
以及直流侧电 压
Figure 372799DEST_PATH_IMAGE006
，并根据所述直流侧电流
Figure 724145DEST_PATH_IMAGE005
和所述直流侧电压
Figure 811050DEST_PATH_IMAGE006
确定所述光伏发电系统在各个时间 段的最大视在功率
Figure 602201DEST_PATH_IMAGE007
；
功率环调控模块240，配置为根据所述瞬时无功功率
Figure 774556DEST_PATH_IMAGE004
、有功功率调度值
Figure 788648DEST_PATH_IMAGE008
以及 所述最大视在功率
Figure 995639DEST_PATH_IMAGE007
确定所述光伏发电系统的工作模态，并输出与所述工作模态相对应 的光伏发电系统的功率输出参考值，具体包括：
当
Figure 312351DEST_PATH_IMAGE009
且
Figure 847368DEST_PATH_IMAGE010
，令光伏发电系统工作在最大功率发电模式，此时N=1，所 述光伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 540518DEST_PATH_IMAGE011
，
式中，
Figure 602015DEST_PATH_IMAGE012
为光伏发电系统实施高频振荡抑制的门槛参数，取值范围为0~0.1，
Figure 479841DEST_PATH_IMAGE013
为指 令为空，即无有功功率调度指令，
Figure 626788DEST_PATH_IMAGE014
为光伏发电系统的无功功率输出参考值，
Figure 231951DEST_PATH_IMAGE015
为光伏 发电系统的有功功率输出参考值，
Figure 147954DEST_PATH_IMAGE016
为工作模式序号；
当
Figure 72048DEST_PATH_IMAGE009
且
Figure 830926DEST_PATH_IMAGE017
，令光伏发电系统工作在正常场景下的调度发电模式，此 时N=2，光伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 865878DEST_PATH_IMAGE018
，
当
Figure 246175DEST_PATH_IMAGE019
且
Figure 606749DEST_PATH_IMAGE010
，令光伏发电系统工作在高频振荡场景下的最大功率发 电模式，此时N=3，光伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 462709DEST_PATH_IMAGE020
，
当
Figure 425986DEST_PATH_IMAGE019
且
Figure 316582DEST_PATH_IMAGE021
，令光伏发电系统工作在高频振荡场景下的调度发电模 式，此时N=4，光伏发电系统的功率输出参考值设定为
Figure 582478DEST_PATH_IMAGE022
；
电流环调控模块250，配置为根据与所述工作模态相对应的光伏发电系统的功率输出参考值计算控制电流参考值，并进行电流双闭环控制得到电流环输出信号；
生成模块260，配置为将所述电流环输出信号进行反Park变换后获得静止坐标系下的调制信号，终经PWM调制生成占空比信号，使对所述光伏发电系统进行调节。
应当理解，图6中记载的诸模块与参考图1中描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对方法描述的操作和特征以及相应的技术效果同样适用于图6中的诸模块，在此不再赘述。
在另一些实施例中，本发明实施例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，所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行上述任意方法实施例中的多模态自适应控制方法；
作为一种实施方式，本发明的计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令设置为：
基于预设采样频率对光伏发电系统的并网点进行电压采样及电流采样，并将获取 的并网电压
Figure 34057DEST_PATH_IMAGE001
以及并网电流
Figure 941970DEST_PATH_IMAGE002
进行abc/dq坐标变换，得到电压分量以及电流分量；
根据所述电压分量以及所述电流分量计算所述光伏发电系统的并网瞬时有功功 率
Figure 546127DEST_PATH_IMAGE003
和需要补偿的瞬时无功功率
Figure 248503DEST_PATH_IMAGE004
；
获取光伏发电系统的直流侧电流
Figure 79056DEST_PATH_IMAGE005
以及直流侧电压
Figure 869289DEST_PATH_IMAGE006
，并根据所述直流侧电流
Figure 796793DEST_PATH_IMAGE005
和所述直流侧电压
Figure 404492DEST_PATH_IMAGE006
确定所述光伏发电系统在各个时间段的最大视在功率
Figure 96242DEST_PATH_IMAGE007
；
根据所述瞬时无功功率
Figure 814800DEST_PATH_IMAGE004
、有功功率调度值
Figure 534494DEST_PATH_IMAGE008
以及所述最大视在功率
Figure 437728DEST_PATH_IMAGE007
确 定所述光伏发电系统的工作模态，并输出与所述工作模态相对应的光伏发电系统的功率输 出参考值；
根据与所述工作模态相对应的光伏发电系统的功率输出参考值计算控制电流参考值，并进行电流双闭环控制得到电流环输出信号；
将所述电流环输出信号进行反Park变换后获得静止坐标系下的调制信号，终经PWM调制生成占空比信号，使对所述光伏发电系统进行调节。
计算机可读存储介质可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据多模态自适应控制系统的使用所创建的数据等。此外，计算机可读存储介质可以包括高速随机存取存储器，还可以包括存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，计算机可读存储介质可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至多模态自适应控制系统。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
图7是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图7所示，该设备包括：一个处理器310以及存储器320。电子设备还可以包括：输入装置330和输出装置340。处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。存储器320为上述的计算机可读存储介质。处理器310通过运行存储在存储器320中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例多模态自适应控制方法。输入装置330可接收输入的数字或字符信息，以及产生与多模态自适应控制系统的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置340可包括显示屏等显示设备。
上述电子设备可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。
作为一种实施方式，上述电子设备应用于多模态自适应控制系统中，用于客户端，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：
基于预设采样频率对光伏发电系统的并网点进行电压采样及电流采样，并将获取 的并网电压
Figure 242873DEST_PATH_IMAGE001
以及并网电流
Figure 640487DEST_PATH_IMAGE002
进行abc/dq坐标变换，得到电压分量以及电流分量；
根据所述电压分量以及所述电流分量计算所述光伏发电系统的并网瞬时有功功 率
Figure 214688DEST_PATH_IMAGE003
和需要补偿的瞬时无功功率
Figure 429769DEST_PATH_IMAGE004
；
获取光伏发电系统的直流侧电流
Figure 315685DEST_PATH_IMAGE005
以及直流侧电压
Figure 907204DEST_PATH_IMAGE006
，并根据所述直流侧电流
Figure 70332DEST_PATH_IMAGE005
和所述直流侧电压
Figure 824356DEST_PATH_IMAGE006
确定所述光伏发电系统在各个时间段的最大视在功率
Figure 338514DEST_PATH_IMAGE007
；
根据所述瞬时无功功率
Figure 468144DEST_PATH_IMAGE004
、有功功率调度值
Figure 610412DEST_PATH_IMAGE008
以及所述最大视在功率
Figure 432875DEST_PATH_IMAGE007
确 定所述光伏发电系统的工作模态，并输出与所述工作模态相对应的光伏发电系统的功率输 出参考值；
根据与所述工作模态相对应的光伏发电系统的功率输出参考值计算控制电流参考值，并进行电流双闭环控制得到电流环输出信号；
将所述电流环输出信号进行反Park变换后获得静止坐标系下的调制信号，终经PWM调制生成占空比信号，使对所述光伏发电系统进行调节。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多模态自适应控制方法，其特征在于，所述方法包括：
基于预设采样频率对光伏发电系统的并网点进行电压采样及电流采样，并将获取的并 网电压
Figure 832871DEST_PATH_IMAGE001
以及并网电流
Figure 850505DEST_PATH_IMAGE002
进行abc/dq坐标变换，得到电压分量以及电流分量；
根据所述电压分量以及所述电流分量计算所述光伏发电系统的并网瞬时有功功率
Figure 548334DEST_PATH_IMAGE003
和需要补偿的瞬时无功功率
Figure 284209DEST_PATH_IMAGE004
；
获取光伏发电系统的直流侧电流
Figure 217530DEST_PATH_IMAGE005
以及直流侧电压
Figure 214305DEST_PATH_IMAGE006
，并根据所述直流侧电流
Figure 942089DEST_PATH_IMAGE005
和 所述直流侧电压
Figure 810600DEST_PATH_IMAGE006
确定所述光伏发电系统在各个时间段的最大视在功率
Figure 16454DEST_PATH_IMAGE007
；
根据所述瞬时无功功率
Figure 274260DEST_PATH_IMAGE004
、有功功率调度值
Figure 297579DEST_PATH_IMAGE008
以及所述最大视在功率
Figure 8046DEST_PATH_IMAGE007
确定所述 光伏发电系统的工作模态，并输出与所述工作模态相对应的光伏发电系统的功率输出参考 值，具体包括：
当
Figure 892957DEST_PATH_IMAGE009
且
Figure 5269DEST_PATH_IMAGE010
，令光伏发电系统工作在最大功率发电模式，此时N=1，所述光 伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 74856DEST_PATH_IMAGE011
，
式中，
Figure 397253DEST_PATH_IMAGE012
为光伏发电系统实施高频振荡抑制的门槛参数，取值范围为0~0.1，
Figure 944909DEST_PATH_IMAGE013
为指令为 空，即无有功功率调度指令，
Figure 551209DEST_PATH_IMAGE014
为光伏发电系统的无功功率输出参考值，
Figure 526118DEST_PATH_IMAGE015
为光伏发电 系统的有功功率输出参考值，
Figure 476757DEST_PATH_IMAGE016
为工作模式序号；
当
Figure 952737DEST_PATH_IMAGE009
且
Figure 774063DEST_PATH_IMAGE017
，令光伏发电系统工作在正常场景下的调度发电模式，此时N= 2，光伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 326398DEST_PATH_IMAGE018
，
当
Figure 233174DEST_PATH_IMAGE019
且
Figure 388212DEST_PATH_IMAGE010
，令光伏发电系统工作在高频振荡场景下的最大功率发电模 式，此时N=3，光伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 454257DEST_PATH_IMAGE020
，
当
Figure 770969DEST_PATH_IMAGE019
且
Figure 538942DEST_PATH_IMAGE021
，令光伏发电系统工作在高频振荡场景下的调度发电模式， 此时N=4，光伏发电系统的功率输出参考值设定为
Figure 497671DEST_PATH_IMAGE022
；
根据与所述工作模态相对应的光伏发电系统的功率输出参考值计算控制电流参考值，并进行电流双闭环控制得到电流环输出信号；
将所述电流环输出信号进行反Park变换后获得静止坐标系下的调制信号，终经PWM调制生成占空比信号，使对所述光伏发电系统进行调节。
2.根据权利要求1所述的一种多模态自适应控制方法，其特征在于，其中，所述有功功 率调度值
Figure 418223DEST_PATH_IMAGE008
由电网调度直接下发得到。
3.根据权利要求1所述的一种多模态自适应控制方法，其特征在于，其中，所述abc/dq 坐标变换的基准相位为光伏发电系统电压相位
Figure 436994DEST_PATH_IMAGE023
。
4.根据权利要求1所述的一种多模态自适应控制方法，其特征在于，所述电压分量包括d 轴电压分量
Figure 318363DEST_PATH_IMAGE024
以及q轴电压分量
Figure 690569DEST_PATH_IMAGE025
，所述电流分量包括d轴电流分量
Figure 340993DEST_PATH_IMAGE026
以及q轴电流分量
Figure 389721DEST_PATH_IMAGE027
。
5.根据权利要求4所述的一种多模态自适应控制方法，其特征在于，所述根据所述电压 分量以及所述电流分量计算所述光伏发电系统的并网瞬时有功功率
Figure 23964DEST_PATH_IMAGE003
和需要补偿的瞬时 无功功率
Figure 58917DEST_PATH_IMAGE004
，包括：
根据所述电压分量以及所述电流分量计算所述光伏发电系统的初始并网瞬时有功功 率
Figure 937749DEST_PATH_IMAGE028
，其中，计算所述初始并网瞬时有功功率
Figure 298323DEST_PATH_IMAGE028
的表达式为：
Figure 278917DEST_PATH_IMAGE029
，
对所述初始并网瞬时有功功率
Figure 851981DEST_PATH_IMAGE028
进行一阶低通滤波处理，得到所述光伏发电系统的并 网瞬时有功功率
Figure 742577DEST_PATH_IMAGE003
，其中，计算所述并网瞬时有功功率
Figure 883839DEST_PATH_IMAGE003
的表达式为：
Figure 227096DEST_PATH_IMAGE030
，
式中，
Figure 994063DEST_PATH_IMAGE031
为低通滤波器的s域函数，
Figure 473586DEST_PATH_IMAGE032
为拉普拉斯变换算子，
Figure 175963DEST_PATH_IMAGE033
为一阶低通滤波参 数，
Figure 132416DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure 47282DEST_PATH_IMAGE035
为并网点电压频率，取50Hz或60Hz；
根据所述电压分量以及所述电流分量计算所述光伏发电系统需要补偿的瞬时无功功 率
Figure 37104DEST_PATH_IMAGE004
，其中，计算所述瞬时无功功率
Figure 644803DEST_PATH_IMAGE004
的表达式为：
Figure 962652DEST_PATH_IMAGE036
，
式中，
Figure 556575DEST_PATH_IMAGE037
为d轴电流分量
Figure 276270DEST_PATH_IMAGE026
经过反相高通滤波处理后的电流分量，
Figure 179504DEST_PATH_IMAGE038
为q轴电流分量
Figure 984649DEST_PATH_IMAGE027
经过反相高通滤波处理后的电流分量；
其中，计算
Figure 506897DEST_PATH_IMAGE037
或
Figure 189420DEST_PATH_IMAGE038
的表达式为：
Figure 404500DEST_PATH_IMAGE039
，
式中，
Figure 290417DEST_PATH_IMAGE040
。
6.根据权利要求1所述的一种多模态自适应控制方法，其特征在于，其中，计算所述控制电流参考值的表达式为：
Figure 881935DEST_PATH_IMAGE041
，
式中，
Figure 45063DEST_PATH_IMAGE042
为d轴电流参考值，
Figure 306411DEST_PATH_IMAGE043
为q轴电流参考值，
Figure 820569DEST_PATH_IMAGE014
为光伏发电系统的无功功率 输出参考值，
Figure 950199DEST_PATH_IMAGE015
为光伏发电系统的有功功率输出参考值，
Figure 92468DEST_PATH_IMAGE024
为d轴电压分量。
7.根据权利要求1所述的一种多模态自适应控制方法，其特征在于，其中，进行电流双闭环控制得到电流环输出信号的表达式为：
Figure 649351DEST_PATH_IMAGE044
，
式中，
Figure 24706DEST_PATH_IMAGE045
为电压在d轴上的脉宽调制参考值，
Figure 426869DEST_PATH_IMAGE046
为电压在q轴上的脉宽调制参考值，
Figure 830168DEST_PATH_IMAGE047
为d轴电流参考值，
Figure 682587DEST_PATH_IMAGE048
为电流内环调节器的比例系数，1/
Figure 905758DEST_PATH_IMAGE049
为积分符号，
Figure 252557DEST_PATH_IMAGE050
为电流内环 调节器的积分系数，
Figure 510363DEST_PATH_IMAGE051
为并网点电压角速度，
Figure 143469DEST_PATH_IMAGE052
为并网电感，
Figure 978570DEST_PATH_IMAGE053
为电感电流q轴分量，
Figure 253694DEST_PATH_IMAGE054
为d 轴电压分量，
Figure 474328DEST_PATH_IMAGE055
为电感电流d轴分量，
Figure 809495DEST_PATH_IMAGE056
为q轴电流参考值，
Figure 741679DEST_PATH_IMAGE057
为q轴电压分量，
Figure 945127DEST_PATH_IMAGE026
为d轴电 流分量，
Figure 911946DEST_PATH_IMAGE027
为q轴电流分量。
8.一种多模态自适应控制系统，其特征在于，包括：
变换模块，配置为基于预设采样频率对光伏发电系统的并网点进行电压采样及电流采 样，并将获取的并网电压
Figure 762221DEST_PATH_IMAGE001
以及并网电流
Figure 712860DEST_PATH_IMAGE002
进行abc/dq坐标变换，得到电压分量以及电 流分量；
瞬时功率计算模块，配置为根据所述电压分量以及所述电流分量计算所述光伏发电系 统的并网瞬时有功功率
Figure 923261DEST_PATH_IMAGE003
和需要补偿的瞬时无功功率
Figure 10166DEST_PATH_IMAGE004
；
最大功率追踪模块，配置为获取光伏发电系统的直流侧电流
Figure 155976DEST_PATH_IMAGE005
以及直流侧电压
Figure 708093DEST_PATH_IMAGE006
，并 根据所述直流侧电流
Figure 863130DEST_PATH_IMAGE005
和所述直流侧电压
Figure 804542DEST_PATH_IMAGE006
确定所述光伏发电系统在各个时间段的最大 视在功率
Figure 511466DEST_PATH_IMAGE007
；
功率环调控模块，配置为根据所述瞬时无功功率
Figure 905539DEST_PATH_IMAGE004
、有功功率调度值
Figure 739634DEST_PATH_IMAGE008
以及所述最 大视在功率
Figure 535551DEST_PATH_IMAGE007
确定所述光伏发电系统的工作模态，并输出与所述工作模态相对应的光伏 发电系统的功率输出参考值，具体包括：
当
Figure 413377DEST_PATH_IMAGE009
且
Figure 294746DEST_PATH_IMAGE010
，令光伏发电系统工作在最大功率发电模式，此时N=1，所述光 伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 57165DEST_PATH_IMAGE011
，
式中，
Figure 81491DEST_PATH_IMAGE012
为光伏发电系统实施高频振荡抑制的门槛参数，取值范围为0~0.1，
Figure 5585DEST_PATH_IMAGE013
为指令为 空，即无有功功率调度指令，
Figure 639828DEST_PATH_IMAGE014
为光伏发电系统的无功功率输出参考值，
Figure 799414DEST_PATH_IMAGE015
为光伏发电 系统的有功功率输出参考值，
Figure 569924DEST_PATH_IMAGE016
为工作模式序号；
当
Figure 540285DEST_PATH_IMAGE009
且
Figure 396246DEST_PATH_IMAGE017
，令光伏发电系统工作在正常场景下的调度发电模式，此时N= 2，光伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 234889DEST_PATH_IMAGE018
，
当
Figure 250118DEST_PATH_IMAGE019
且
Figure 516014DEST_PATH_IMAGE010
，令光伏发电系统工作在高频振荡场景下的最大功率发电模 式，此时N=3，光伏发电系统的功率输出参考值设定为：
Figure 967593DEST_PATH_IMAGE020
，
当
Figure 609927DEST_PATH_IMAGE019
且
Figure 89450DEST_PATH_IMAGE021
，令光伏发电系统工作在高频振荡场景下的调度发电模式， 此时N=4，光伏发电系统的功率输出参考值设定为
Figure 916461DEST_PATH_IMAGE022
；
电流环调控模块，配置为根据与所述工作模态相对应的光伏发电系统的功率输出参考值计算控制电流参考值，并进行电流双闭环控制得到电流环输出信号；
生成模块，配置为将所述电流环输出信号进行反Park变换后获得静止坐标系下的调制信号，终经PWM调制生成占空比信号，使对所述光伏发电系统进行调节。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一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，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的方法。
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