【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气控制领域，尤其涉及一种基于虚拟同步发电机的解耦控制方法及装置。
技术介绍
随着全球范围内的能源问题日益突出和环境压力不断增大，人们的焦点从传统发电
转移到了新能源领域、分布式发电技术、微电网技术上，分布式电源在电力系统中的渗透率不断提升。分布式发电的输出大多为直流电，需要通过并网逆变器接入配电网。常规的分布式并网发电控制较多采用电力电子并网逆变器模式，该模式响应速度非常快，转动惯量微乎其微，无法参与电网调节，不能保证电网稳定。为了解决分布式发电系统的稳定性问题，人们提出虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator)控制技术。用电压源形式的并网逆变装置控制虚拟同步发电机，组成电压源型且具备虚拟同步机特性的并网逆变器，实现了分布式电源并离网无缝切换这一功能。在利用电压源形式的逆变装置实现虚拟同步发电机并离网无缝切换时，需实现微电网电压电流dq解耦。采用传统的PI控制算法可以实现对电压电流的dq解耦，但在传统的PI控制器中电阻参数和滤波电感会存在摄动，从而与控制器设定的参数之间存在差异，且前反馈本身就是一种削弱耦合的补偿控制，无法实现真正意义上的解耦，效果不太理想。
技术实现思路
基于上述现有技术中的缺陷和不足，本专利技术提出一种基于虚拟同步发电机的自抗扰解耦控制方法及装置，更好地实现对电压电流的dq解耦控制。本专利技术提供一种基于虚拟同步发电机的解耦控制方法，包括：建立虚拟同步发电机的LC滤波器方程；将所述LC滤波器方程的坐标系转换成dq坐标系，得到所述LC滤波器方程在dq坐标系中的表达式；根据所述滤波器方程...
【技术保护点】
一种基于虚拟同步发电机的解耦控制方法，其特征在于，包括：建立虚拟同步发电机的LC滤波器方程；将所述LC滤波器方程的坐标系转换成dq坐标系，得到所述LC滤波器方程在dq坐标系中的表达式；根据所述滤波器方程在dq坐标系中的表达式，分别获取电流的d轴分量和电流的q轴分量以及电压的d轴分量和电压的q轴分量；分别对所述电流的d轴分量和电流的q轴分量以及电压的d轴分量和电压的q轴分量进行自抗扰解耦控制。
【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟同步发电机的解耦控制方法，其特征在于，包括：建立虚拟同步发电机的LC滤波器方程；将所述LC滤波器方程的坐标系转换成dq坐标系，得到所述LC滤波器方程在dq坐标系中的表达式；根据所述滤波器方程在dq坐标系中的表达式，分别获取电流的d轴分量和电流的q轴分量以及电压的d轴分量和电压的q轴分量；分别对所述电流的d轴分量和电流的q轴分量以及电压的d轴分量和电压的q轴分量进行自抗扰解耦控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立虚拟同步发电机的LC滤波器方程，包括：根据电压源型并网逆变器拓扑结构图，结合虚拟同步发电机的电压电流基本关系，建立虚拟同步发电机的LC滤波器方程为： L di a d t = e a - u a - Ri a L di b d t = e b - u b - Ri b L di c d t = e c - u c - Ri c ]]> C du a d t = i a - i o a C du b d t = i b - i o b C du c d t = i c - i o c ]]>式中，R、L、C分别是虚拟同步机的阻抗、滤波电感、滤波电容；ia、ib、ic分别是滤波电感的三相电流；ioa、iob、ioc分别是流向公共母线的三相电流；ua、ub、uc分别是三相滤波电容的输出电压；ea、eb、ec为逆变器输出电压。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述LC滤波器方程的坐标系转换成dq坐标系，得到所述LC滤波器方程在dq坐标系中的表达式，包括：通过坐标变换，将三相对称静止坐标系转换成以电网基波频率同步旋转的dq坐标系，得到滤波器方程在dq坐标系中的表达式为： L di d d t = - R i d + ω L i q + e d - u d L di q d t = - Ri q + ωLi d + e q - u q ]]> C du d d t = i d - i o d + ωCu q C du q d t = i q - i o q - ωCu d ]]>式中，ed，eq为逆变侧三相交流电压在d轴和q轴的分量；id，iq为逆变侧三相交流电流的d轴分量和q轴分量；ud，uq为同步发电机的机端电压的d轴分量和q轴分量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述滤波器方程在dq坐标系中的表达式，分别获取电流的d轴分量和电流的q轴分量以及电压的d轴分量和电压的q轴分量，包括：取状态变量为x1＝id,x2＝iq，x3＝ud,x4＝uq，将状态变量代入滤波器方程在dq坐标系中的表达式，分别得到电流在d轴、q轴的状态方程，电压在d轴、q轴的状态方程： x · 1 = 1 L ( - R x 1 + ω L x 2 + e d - u d ) x · 2 = 1 L ( - R x 2 + ω L x 1 + e q - u q ) ]]> x · 3 = 1 C ( i d + ω C x 4 ) - 1 C i o d x · 4 = 1 C ( i q + ωCx 3 ) - 1 C i o q ]]>式中，5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对所述电流的d轴分量和电流的q轴分量以及电压的d轴分量和电压的q轴分量进行自抗扰解耦控制，包括：根据设定的电流的d轴分量、电流的q轴分量、电压的d轴分量和电压的q轴分量对应的状态变量的目标值分别安排过渡过程，得到光滑的输出信号，并提取输出信号的微分信号；对电流的d轴分量、电流的q轴分量、电压的d轴分量和电压的q轴分量对应的状态变量以及内外扰动进行估计，得到电流的d轴分量、电流的q轴分量、电压的d轴分量和电压的q轴分量对应的状态变量的估计值以及扰动估计值；分别对所述输出信号与所述电流的d轴分量、电流的q轴分量、电压的d轴分量和电压的q轴分量对应的状态变量的估计值取差值，得到状态变量误差；利用所述状态变量误差对应的非线性反馈和所述扰动估计值对应的补偿量一起组成控制量；按照控制量分别对电流的d轴分量、电流的q轴分量、电压的d轴分量和电压的q轴分量对应的状态变量进行自...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐酿，盛超，翁洪杰，朱以顺，肖湘宁，陶顺，袁敞，孙闻，黄辉，陈锐，张俊峰，朱良合，罗运松，张毅超，吴晓宇，刘正富，安然然，赵艳军，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。