The invention relates to a frequency self-recovery control method based on virtual synchronous generator, which provides a smaller inertia J to avoid dynamic power oscillation when virtual synchronous generator is put into micro-grid, adopts a primary frequency modulation method based on virtual synchronous generator when small disturbance occurs, and starts a secondary frequency modulation when the disturbance is large, when the frequency offset exceeds a certain value, and uses energy storage battery. The fast charge and discharge characteristics make it participate in the secondary frequency modulation process, which makes the frequency quickly restore to the threshold range. After that, the energy storage gradually reduces its output and slowly withdraws from the secondary frequency modulation. Other frequency modulation devices play a major role in restoring the frequency to the rated value. The invention can effectively suppress the frequency overshoot when the load disturbance occurs, make the frequency quickly recover, and combine the primary and secondary frequency modulation in the whole frequency modulation range to give full play to the energy storage function.
【技术实现步骤摘要】
基于虚拟同步发电机的频率自恢复控制方法
本专利技术涉及一种独立微网频率控制技术,特别涉及一种基于虚拟同步发电机的频率自恢复控制方法。
技术介绍
近年来,以可再生能源为主要形式的分布式发电在电网中所占的比例日益增大。为了对分布式发电进行有效管理,微电网的概念应运而生。而微电网逆变器作为分布式发电的电力电子接口,响应速度快却缺少惯性支撑,给电力系统的安全稳定运行带来了新的挑战。虚拟同步发电机(virtualsynchronousgenerator,VSG)控制技术在逆变器的控制算法中引入虚拟惯量,让电力电子电源继承同步发电机的惯性和阻尼特性,可以改善高渗透率可再生能源并网给电力系统带来的频率稳定性问题。然而,多数研究只是基于VSG的一次调频控制,其属于有差调频。
技术实现思路
本专利技术是针对虚拟同步发电机控制技术中调频的问题,提出了一种基于虚拟同步发电机的频率自恢复控制方法,即利用了VSG投入微网时,提供较小的转动惯量J以避免动态功率振荡(一次调频);又利用储能电池的快速充放电特性使其参与二次调频过程,使频率快速自动恢复到额定值。本专利技术的技术方案为:一种基于虚拟同步发电机的频率自恢复控制方法,直流侧电压通过三相逆变器进行直流变交流后,经过滤波电感L和电容C后并入电网;三相逆变器输出电压和电流经过功率计算到虚拟同步发电机,虚拟同步发电机控制器输出电压环给定电压直轴分量和交轴分量Udref和Uqref,滤波电感电流iLabc和三相逆变器输出电压uoabc输入abc/dq转换后输出的dq坐标系下滤波电感电流直轴分量和交轴分量iLdq和三相逆变器输出电压直轴分量和交 ...
【技术保护点】
1.一种基于虚拟同步发电机的频率自恢复控制方法,直流侧电压通过三相逆变器进行直流变交流后,经过滤波电感L和电容C后并入电网;三相逆变器输出电压和电流经过功率计算到虚拟同步发电机,虚拟同步发电机控制器输出电压环给定电压直轴分量和交轴分量Udref和Uqref,滤波电感电流iLabc和三相逆变器输出电压uoabc输入abc/dq转换后输出的dq坐标系下滤波电感电流直轴分量和交轴分量iLdq和三相逆变器输出电压直轴分量和交轴分量uodq;Udref、Uqref、iLdq和uodq送入电压电流双环控制得到指令电压,送入SPWM经过调制后输出开关驱动信号,对三相逆变器进行控制;其特征在于,虚拟同步发电机的频率自恢复控制方法包括以下步骤:1)采集得到虚拟同步发电机转子角频率偏差Δw,Δw=w0‑w,w0、w分别为虚拟同步发电机转子电角速度额定值和实际值;2)判断步骤1)中的Δw在否超过频率阈值C2,若|Δw|
【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟同步发电机的频率自恢复控制方法,直流侧电压通过三相逆变器进行直流变交流后,经过滤波电感L和电容C后并入电网;三相逆变器输出电压和电流经过功率计算到虚拟同步发电机,虚拟同步发电机控制器输出电压环给定电压直轴分量和交轴分量Udref和Uqref,滤波电感电流iLabc和三相逆变器输出电压uoabc输入abc/dq转换后输出的dq坐标系下滤波电感电流直轴分量和交轴分量iLdq和三相逆变器输出电压直轴分量和交轴分量uodq;Udref、Uqref、iLdq和uodq送入电压电流双环控制得到指令电压,送入SPWM经过调制后输出开关驱动信号,对三相逆变器进行控制;其特征在于,虚拟同步发电机的频率自恢复控制方法包括以下步骤:1)采集得到虚拟同步发电机转子角频率偏差Δw,Δw=w0-w,w0、w分别为虚拟同步发电机转子电角速度额定值和实际值;2)判断步骤1)中的Δw在否超过频率阈值C2,若|Δw|<C2,系统采用一次调频;若|Δw|>C2,系统采用储能参与的二次调频方法,直到频率恢复到额定值;虚拟调速器的表达式:pm=pref+kw(w0-w)式中:Pref为给定有功功率;kw为功频调差系数;一次调频时,虚拟同步发电机转子运动...
【专利技术属性】
技术研发人员:张宇华,赵晓轲,王育飞,薛花,
申请(专利权)人:上海电力学院,
类型:发明
国别省市:上海,31
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