The invention relates to a synchronous inverter control method and system of virtual grid based on disturbance observer, which comprises the following steps: S1: from the connected three-phase inverter three-phase circuit real-time acquisition of three-phase voltage and current; S2: the three-phase voltage and current 3/2 transform coordinates, obtained through calculation formula of active power and no power reactive power; S3: from the active power and reactive power through the VSG control algorithm of the phase modulation wave signal; S4: Calculation of interference compensation through the three-phase voltage and current; S5: the phase modulation signal by subtracting the interference compensation control signal after compensation; S6: the control signal and the triangular carrier compensation compared to produce SPWM wave to control the working state of the three-phase inverter. The invention also relates to a system for implementing the method.
【技术实现步骤摘要】
一种基于扰动观测的虚拟并网同步逆变器控制方法及系统
本专利技术涉及三相电力电子逆变器控制方法,尤其涉及基于扰动观测器的虚拟并网同步逆变器控制方法。
技术介绍
随着环境问题的日益凸显与化石能源的逐渐枯竭,新能源发电受到越来越多的关注,基于可再生能源的发电单元将会成为电力系统中最重要的电源之一。逆变器作为其中的主要接口装置,存在的最主要的电能质量问题就是电压和频率的偏移问题。低性能的逆变器会危及负载设备的安全和影响用户用电的正常使用。早期接入电网的分布式电源容量较小,对电力系统的影响较弱,因此当时的并网标准并不要求分布式电源参与电力系统的功率调节。随着分布式电源接入电网的容量越来越大,上述控制方式会对电力系统的稳定性、安全性造成较大影响。根据同步发电机理论提出的虚拟同步发电机概念,当负载发生突变的情况时,功率的输出会跟着负载进行突然的变化,这大大影响了系统的稳定性。尤其在干扰严重的环境下,上述问题更为突出,难以满足电网稳定运行的控制要求。扰动观测技术是通过将外部扰动及模型摄动造成的实际对象和标称模型(名义模型)输出的差异等效到控制输入端,然后在控制中引入等效补偿,实现对干扰的抑制。从已有文献来看,扰动观测方法作为一种抑制扰动的工具,在直流伺服电机控制、磁盘驱动、机器人、数控等领域得到了广泛的应用。同时,扰动观测技术由于计算量小、不需要安装额外的传感器等特点,非常适用于提高控制系统的抗干扰能力。然而此方法在系统的运行过程中遇到突变扰动时,例如突加负载,基于虚拟同步设计的并网逆变器电路很难保证输出电压跟踪的精确性,且恢复到期望值需要较长时间。
技术实现思路
为解决以上 ...
【技术保护点】
一种基于扰动观测的虚拟并网同步逆变器控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:从接有三相逆变器的三相电路实时采集三相电压和电流;S2:将所述三相电压和电流进行坐标的3/2变换,通过功率的计算公式得出有功功率和无功功率;S3:从所述有功功率和无功功率通过VSG控制算法得出三相调制波信号;S4:通过所述三相电压和电流计算干扰补偿量;S5:所述三相调制信号减去所述干扰补偿量得到补偿后的控制信号;S6:将所述补偿后的控制信号与三角载波进行比较,产生SPWM波控制所述三相逆变器的工作状态。
【技术特征摘要】
1.一种基于扰动观测的虚拟并网同步逆变器控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:从接有三相逆变器的三相电路实时采集三相电压和电流;S2:将所述三相电压和电流进行坐标的3/2变换,通过功率的计算公式得出有功功率和无功功率;S3:从所述有功功率和无功功率通过VSG控制算法得出三相调制波信号;S4:通过所述三相电压和电流计算干扰补偿量;S5:所述三相调制信号减去所述干扰补偿量得到补偿后的控制信号;S6:将所述补偿后的控制信号与三角载波进行比较,产生SPWM波控制所述三相逆变器的工作状态。2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,S2中所述的功率的计算公式为其中,vα和vβ为逆变器滤波后αβ坐标系下的的电压表达式,iα和iβ为滤波后在αβ坐标系下的电流表达式。3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,S3中所述VSG控制算法将模拟同步发电机特性,其其数学方程为Pset、Qset为有功和无功功率给定;Dp、Dq为有功-频率和无功-电压下垂系数;Δω为电角速度差,Δω=ωn-ω;ωn、ω为额...
【专利技术属性】
技术研发人员:施凯,叶海涵,徐培凤,焦龙,孙宇新,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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