基于分序和虚拟同步发电机复合控制的三相四桥臂逆变器的控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于分序和虚拟同步发电机复合控制的三相四桥臂逆变器的控制方法和系统，本发明专利技术采用改进的解耦双同步参考坐标系锁相环对在不平衡负荷下逆变器输出的三相不平衡电压电流进行正负序分量提取，然后通过正负零序控制系统对分离出来的正负零序电压电流分量进行控制，最终将上述控制好后的正负零序电压合成作为虚拟同步发电机的输入。本发明专利技术解决了现有虚拟同步发电机控制策略带不平衡负荷能力差、供电电压品质低的问题，有效地提升了微网的电压和频率的稳定，加强了分布式电源并入大电网的能力。

Control method and system of three-phase four bridge arm inverter based on partial sequence and composite control of virtual synchronous generator

The invention discloses a method and system for controlling a three-phase four leg inverter sequence and virtual synchronous generator based on composite control, the invention adopts an improved decoupled double synchronous reference frame phase-locked loop in the unbalanced load of three-phase inverter output voltage unbalance current of positive and negative sequence component extraction, and system the control of positive and negative zero voltage current components separated by positive and negative sequence control, will eventually control the positive and negative sequence voltage after synthesis as virtual synchronous generator input. The invention solves the problems of the existing virtual synchronous generator control strategy, which is unbalanced load capacity and low power supply voltage quality, effectively improves the voltage and frequency stability of the microgrid, and strengthens the ability of the distributed generation to merge into the large grid.

【技术实现步骤摘要】
基于分序和虚拟同步发电机复合控制的三相四桥臂逆变器的控制方法和系统
本专利技术属于电网
，具有涉及一种基于分序和虚拟同步发电机复合控制的三相四桥臂逆变器的控制方法和系统。
技术介绍
随着我国智能电网规划的实施，适用于岛屿、油田和大规模可再生能源接入的孤岛型微电网技术成为了研究热点。当前，由于在岛屿以及内陆的一些偏远地区常规的输配电线路一般不能到达，因此这些地区一般采用柴油发电系统提供日常用电。但柴油发电系统的维护成本高，因此，基于电力电子装置、采用本地分布式能源的独立供电系统是一种有效的代替方案。然而系统中三相不平衡负载带来的三相电压不平衡问题是独立供电系统所面临的主要问题。为了能够有效地改善三相电压不平衡问题，通常采用的方法有：使用带Δ/Yn变压器的三相三桥臂变流器为不平衡负载提供零序电流通路，但其工频变压器体积大、成本高。还有就是采用无变压器型的分裂电容式三相四线制变流器拓扑来控制，但该方法直流电压利用率低，需要较大电容量来减小零序电流带来的影响。三相四桥臂拓扑结构的变流器是最近几年来的一个研究热点，该拓扑结构所增加的第四桥臂在为中线电流提供通路的同时提高了控制自由度，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于分序和虚拟同步发电机复合控制的三相四桥臂逆变器的控制方法，其特征在于，所述方法包括：S1、采用正负序分离方法把三相四桥臂逆变器输出的三相不对称电压和电流矢量分解成正序、负序和零序电压、电流分量；S2、将分离出来的正序、负序和零序的电压和电流分量进行计算得到正序参考电压、负序参考电压和零序参考电压；S3、将所述正序参考电压、负序参考电压以及零序参考电压相加后输入到瞬时功率计算模块进行计算得到参考有功功率和参考无功功率；S4、将所述参考有功功率和参考无功功率输入到虚拟同步发电机控制模块进行计算得到参考电压；S5、将所述参考电压进行调制，产生控制三相四桥臂逆变器的脉冲信号。

【技术特征摘要】
1.基于分序和虚拟同步发电机复合控制的三相四桥臂逆变器的控制方法，其特征在于，所述方法包括：S1、采用正负序分离方法把三相四桥臂逆变器输出的三相不对称电压和电流矢量分解成正序、负序和零序电压、电流分量；S2、将分离出来的正序、负序和零序的电压和电流分量进行计算得到正序参考电压、负序参考电压和零序参考电压；S3、将所述正序参考电压、负序参考电压以及零序参考电压相加后输入到瞬时功率计算模块进行计算得到参考有功功率和参考无功功率；S4、将所述参考有功功率和参考无功功率输入到虚拟同步发电机控制模块进行计算得到参考电压；S5、将所述参考电压进行调制，产生控制三相四桥臂逆变器的脉冲信号。2.根据权利要求1所述的基于分序和虚拟同步发电机复合控制的三相四桥臂逆变器的控制方法，其特征在于，所述S1具体包括：采用解耦双同步参考坐标系锁相环把三相四桥臂逆变器输出的三相不对称电压和电流矢量分解成正序、负序和零序的电压和电流分量。3.根据权利要求1所述的基于分序和虚拟同步发电机复合控制的三相四桥臂逆变器的控制方法，其特征在于，所述S2具体包括：采用极点配置单环电压PID控制算法对分离出来的正序和负序电压、电流信号进行计算得到正序参考电压和负序参考电压；采用比例谐振调节器对分离出来的零序电压信号和电流信号进行计算，得到零序参考电压。4.基于分序和虚拟同步发电机复合控制的三相四桥臂逆变器的控制系统，其特征在于，所述系统包括：相序分离模块，用于采用正负序分离方法把三相四桥臂逆变器输出的三相不对称电压和电流矢量分解成正序、负序和零序的电压、电流分量；参考电压计算模块，用于根据分离出来的正序、负序和零序的电压和电流分量计算得到正序参考电压、负序参考电压和零序参考电压；瞬时功率计算模块，用于将所述正序参考电压、负序参考电压和零序参考电压相加后进行计算后，得到参考有功功率和参考无功功率；虚拟同步发电机控制模块，用于将所述参考有功功率和参考无功...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宇超，施凯，孙宇新，徐培凤，刘奕辰，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32