具备电能质量复合控制功能的虚拟同步发电机控制方法技术

具备电能质量复合控制功能的虚拟同步发电机控制方法，包含SOGI‑PLL锁相与三相电压正序分量分解、虚拟同步发电机功率外环控制、虚拟阻抗控制、基于SGT滤波器的FBD谐波检测、基于多重准PR控制器的电流内环控制、3D‑SVPWM调制生成四桥臂电路驱动信号。虚拟同步发电机功率外环控制，使本控制策略输出基波功率模拟同步发电机的输出特性；虚拟阻抗控制，使本发明专利技术增大了逆变器的输出阻抗；基于SGT滤波器的FBD谐波检测与基于多重准PR控制器的电流内环控制，能够迅速准确完成谐波电流、不平衡电流与无功电流的检测与补偿；3D‑SVPWM调制生成三相四桥臂逆变器驱动信号。本发明专利技术在模拟同步发电机输出特性的同时，具备多种功能，扩展了虚拟同步机的功能，丰富了虚拟同步机的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
具备电能质量复合控制功能的虚拟同步发电机控制方法
本专利技术涉及多功能逆变器控制技术
，具体涉及将虚拟同步机控制与谐波补偿、不平衡电流补偿、无功补偿功能相结合，特别是涉及一种具备电能质量复合控制功能的虚拟同步发电机控制方法。
技术介绍
大部分的分布式能源需要通过电力电子变换器接入电网。当新能源装机容量低时，因为传统发电机可以为系统稳定性提供支撑，这种控制方式不会对系统的稳定性带来很大危害。然而，随着越来越多的新能源接入电网，传统发电机不足以继续维持电力系统的稳定运行。不仅如此，以电力电子变换器为接口的分布式发电系统缺乏传统电机所具有的惯性和阻尼，因而电力系统更容易受到功率波动和系统故障的影响。在虚拟同步机控制下的分布式发电系统可以模仿传统同步机为电力系统提供惯性与阻尼的特性，主动参与电网调压调频，一定程度上提高电力系统稳定性。目前虚拟同步机大多仅通过控制有功、无功功率的动态输出向电网提供惯性与阻尼支撑，参与电网调压调频，功能较为固定，没能充分发挥电力电子设备控制灵活的特点。目前虚拟同步机主要应用于主动配电网中。通常为保证主动配电网中的电能质量，需要增设有源电力滤波器(Activ本文档来自技高网...

【技术保护点】
具备电能质量复合控制功能的虚拟同步发电机控制方法，所述控制方法在三相四桥臂逆变器电路结构基础上进行，包括如下步骤，其特征在于：1)SOGI‑PLL锁相与三相电压正序分量分解；1)虚拟同步发电机功率外环控制；2)虚拟阻抗控制；3)基于SGT滤波器的FBD谐波电流、不平衡电流与无功电流检测；4)基于多重准PR控制器的电流内环控制；5)3D‑SVPWM调制生成四桥臂电路驱动信号。

【技术特征摘要】
1.具备电能质量复合控制功能的虚拟同步发电机控制方法，所述控制方法在三相四桥臂逆变器电路结构基础上进行，包括如下步骤，其特征在于：1)SOGI-PLL锁相与三相电压正序分量分解；1)虚拟同步发电机功率外环控制；2)虚拟阻抗控制；3)基于SGT滤波器的FBD谐波电流、不平衡电流与无功电流检测；4)基于多重准PR控制器的电流内环控制；5)3D-SVPWM调制生成四桥臂电路驱动信号。2.根据权利要求1所述的具备电能质量复合控制功能的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于：所述步骤1)对电网电压，即滤波电容电压uCabc＝[uCa，uCb，uCc]T进行SOGI-PLL运算，得到其相位θ、频率ωg与幅值Ug；再利用uCabc瞬时值与θ对uCabc进行正序分解，得到uCabc的正序分量uCabc+＝[uCa+，uCb+，uCb+]T。3.根据权利要求1所述的具备电能质量复合控制功能的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于：所述步骤2)包括虚拟同步机输出瞬时功率二倍工频平均值计算、虚拟同步机有功-功角环、虚拟同步机无功-电压环，该步骤生成虚拟同步机在dq0坐标系下虚拟内电势瞬时值edq0＝[ed，eq，e0]T。4.根据权利要求1所述的具备电能质量复合控制功能的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于：所述步骤3)利用步骤1)产生的虚拟内电势瞬时值edq0以及电网电压相位θ，经过iPark变换生成虚拟内电势在αβγ坐标系下的参考值eαβγ*＝[eα*，eβ*，eγ*]T；对abc坐标系下的电容电压正序分量uCabc+进行Clarke变换，将其转换至αβγ坐标系下uCαβγ＝[uCα，uCβ，uCγ]T；eαβγ*与uCαβγ比较后经过虚拟阻抗控制，得到基波功率参考电流iαβγ*＝[iα*，iβ*，iγ*]T。5.根据权利要求4所述的具备电能质量复合控...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴在军，胡文强，窦晓波，胡敏强，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32