本发明涉及的是一种海上平台电力控制领域的技术，具体是一种用于海上平台综合电力系统惯性功率调控的方法。
背景技术：
1、海上平台柴油发电机惯性容量有限，难以解决大容量电动机负载频繁投切带来的频率稳定性问题。现有海上平台互联装置的控制方法无法实现无通信下的柴油发电机惯性的主动传输，因而很难通过平台间的柴油发电机惯性互补来实现整体频率动态稳定性的提高。现有控制方法难于均衡惯性传输的大小，无法在不同工况下合理分配互联平台海上采油平台柴油发电机的惯性大小，从而可能导致平台间频率动态稳定性的较大差异。现有控制方法的互联海上平台难以同时应对负载突变和系统故障后的平台稳定性问题。
技术实现思路
1、本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于海上平台综合电力系统惯性功率调控的方法，耦合互联变换器的交流频率和直流侧直流电压动态特性，通过双向虚拟惯性控制方法实现海上互联平台海上采油平台柴油机组间惯性的传输，从而协同平抑任意平台由于负载突变导致的频率突增或者突降。
2、本发明是通过以下技术方案实现的：
3、本发明涉及一种用于海上平台综合电力系统惯性功率调控的方法，通过建立虚拟同步发电机系统模型，模拟虚拟同步发电机输出有功功率偏差为零，得到系统平衡点处虚拟同步发电机输出功角，从而建立系统状态方程和传递函数，生成李雅普诺夫函数和临界能量，得到系统稳定域表达式；基于虚拟同步发电机系统模型，进行第一级构建海上采油平台群总管理系统、第二级群间自治能量管理和第三级构建各子海上采油平台控制中心的海上采油平台群分级协调控制；进行vsg控制层的调频处理，通过接受上层能量管理层给出的有功参考值，实现虚拟同步发电机系统模型的虚拟同步发电机稳定角差的计算。
1.一种用于海上平台综合电力系统惯性功率调控的方法，其特征在于，通过建立虚拟同步发电机系统模型，模拟虚拟同步发电机输出有功功率偏差为零，得到系统平衡点处虚拟同步发电机输出功角，从而建立系统状态方程和传递函数，生成李雅普诺夫函数和临界能量，得到系统稳定域表达式；基于虚拟同步发电机系统模型，进行第一级构建海上采油平台群总管理系统、第二级群间自治能量管理和第三级构建各子海上采油平台控制中心的海上采油平台群分级协调控制；进行vsg控制层的调频处理，通过接受上层能量管理层给出的有功参考值，实现虚拟同步发电机系统模型的虚拟同步发电机稳定角差的计算。
2.根据权利要求1所述的用于海上平台综合电力系统惯性功率调控的方法，其特征是，所述的建立虚拟同步发电机系统模型是指：虚拟同步发电机输出有功功率po＝αsin(θig+θα)+β，其中：po是虚拟同步发电机输出有功功率，α为逆变器输出至电网的有功功率幅值，θig是虚拟同步发电机功角，θα是逆变器实际功角，β是逆变器输出至电网的耗散能功率；当虚拟同步发电机输出有功功率偏差为零，得到系统平衡点处虚拟同步发电机输出功角其中：是系统平衡点对应的虚拟同步发电机功角；
3.根据权利要求1或2所述的用于海上平台综合电力系统惯性功率调控的方法，其特征是，所述的虚拟同步发电机系统模型为隐极式结构，不考虑阻尼绕组、涡流损耗以及磁饱和等现象，该虚拟同步发电机系统模型内部电枢电流感应的磁场与转子同速率同向旋转，在空间上保持相对静止，由于转子相对较高的惯性，同步发电机内部电压不会有较大的突变，而是呈现出低频跟随的动态特性，即满足转子机械方程其中：pout为vsg控制下逆变器端口输出的有功功率，pm为输入的机械功率，h为vsg的虚拟惯量常数，j是同步发电机转动惯量，ω是系统角频率，sn是同步发电机额定容量。
4.根据权利要求1所述的用于海上平台综合电力系统惯性功率调控的方法，其特征是，所述的构建海上采油平台群总管理系统，包括：
5.根据权利要求1所述的用于海上平台综合电力系统惯性功率调控的方法，其特征是，所述的群间自治能量管理是指：接收用户及上级电网指令，在对本地负荷需求及本地dg发电预估的基础上，设计海上采油平台群协调调度策略，将控制指令下达给各个子海上采油平台控制中心，包括：
6.根据权利要求1所述的用于海上平台综合电力系统惯性功率调控的方法，其特征是，所述的构建子海上采油平台控制中心是指：接收来自群间自治能量管理的指令，运行在特定的运行模式下，实现对海上采油平台、发电系统、虚拟同步电机控制的储能设备，以及负荷接口变换器的控制。
7.根据权利要求1所述的用于海上平台综合电力系统惯性功率调控的方法，其特征是，当系统的储能的动能相等时，即：其中：cdc为直流电压源侧的储能电容，udc是直流电压；则有vsg的虚拟惯量常数ωref是参考输出角频率。
8.根据权利要求1所述的用于海上平台综合电力系统惯性功率调控的方法，其特征是，所述的调频处理是指：当海上采油平台互联运行时，外接岸基电网侧能提供频率支撑，其频率ωgrid被钳位，逆变电源控制器不需要调频，但在独立运行时，不再有固定参考频率，需要控制器能够对网络频率做以调整，因此采用有功-频率下垂控制，模拟电力系统一次调频功能，其下垂控制满足：其中：d为有功下垂系数，pref和ωref为参考输出有功功率以及频率，ωgrid是电网角频率。
9.根据权利要求3所述的用于海上平台综合电力系统惯性功率调控的方法，其特征是，考虑到同步发电机的旋转轴是黏性阻尼系统，增加阻尼k(ω-ωgrid)，k为阻尼系数，得到频率控制部分的传递函数为：其中：p为输出有功功率。
10.根据权利要求1所述的用于海上平台综合电力系统惯性功率调控的方法，其特征是，当海上采油平台处于互联运行时ωgrid与ωref相等，此时一次调频控制器不工作，依靠阻尼项控制海上采油平台频率，跟随外接电网与之保持同步；在海上采油平台与岸基电网解列时ωgrid与ω相等，阻尼项为零，控制器不工作，此时一次调频功能起作用，使输出有功功率与频率满足下垂关系。
