一种储能变流器的虚拟同步控制方法、装置及控制器制造方法及图纸

技术编号:20430051 阅读:33 留言:0更新日期:2019-02-23 10:22
本发明专利技术涉及一种储能变流器的虚拟同步控制方法、装置及控制器,所述方法包括:利用储能变流器的输出电压和输出电流获取虚拟同步发电机的输出角频率、输出电动势的相角和输出电动势;利用所述虚拟同步发电机的输出角频率、输出电动势的相角和输出电动势确定PWM信号的幅值和相角;根据所述PWM信号的幅值和相角生成控制所述储能变流器PWM信号,并利用该PWM信号控制所述储能变流器,本发明专利技术提供的技术方案,有效的抑制了有功功率振荡,实现了有功功率和无功功率解耦,并保证无功功率按比例分配,消除了无功功率分配偏差。

A Virtual Synchronization Control Method, Device and Controller for Energy Storage Converter

The invention relates to a virtual synchronous control method, device and controller for energy storage converter, which includes: obtaining the output angular frequency, the phase angle of the output electromotive force and the output electromotive force of the virtual synchronous generator by using the output voltage and the output current of the energy storage converter; utilizing the output angular frequency, the phase angle of the output electromotive force and the output electromotive force of the virtual synchronous generator. The amplitude and phase angle of the PWM signal are determined; the PWM signal of the energy storage converter is generated and controlled according to the amplitude and phase angle of the PWM signal, and the energy storage converter is controlled by the PWM signal. The technical scheme provided by the invention effectively suppresses the active power oscillation, realizes the decoupling of active power and reactive power, ensures the proportional distribution of reactive power, and eliminates the reactive power. Distribution bias.

【技术实现步骤摘要】
一种储能变流器的虚拟同步控制方法、装置及控制器
本专利技术涉及微网运行领域,具体涉及一种储能变流器的虚拟同步控制方法、装置及控制器。
技术介绍
随着科技的发展和社会的进步,人们对能源的需求急速增长,对能源的质量要求也越来越高。为了应对能源危机,各个国家都开始大力发展可再生能源,随着可再生能源规模的不断扩大,分布式发电技术和微电网技术的发展得到了越来越多的关注。但是,微电网运行时波动大的缺点能源的质量造成了巨大影响。近年来,基于虚拟同步发电机的微电网储能变流器控制策略成为研究热点,通过模拟同步发电机特性对储能变流器进行控制,使其具备虚拟惯性和阻尼特性,可以抑制系统的波动。但是,基于虚拟同步发电机控制应用在微电网时仍有明显的缺陷,根据转子运动方程,虚拟同步发电机存在有功功率振动的问题,储能变流器不具有抑制有功功率振动的能力,目前抑制有功功率振荡的方法主要用过增加虚拟同步发电机的阻尼系数来增加系统的阻尼系数,但针对虚拟同步发电机有功分配瞬态失衡,无功分配不均的问题尚无较为完备的方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种家用电器的控制方法及装置,其目的是有效抑制有功功率振荡,实现有功功率和无功功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能变流器的虚拟同步控制方法,其特征在于,所述方法包括:利用储能变流器的输出电压和输出电流获取虚拟同步发电机的输出角频率、输出电动势的相角和输出电动势;利用所述虚拟同步发电机的输出角频率、输出电动势的相角和输出电动势确定PWM信号的幅值和相角;根据所述PWM信号的幅值和相角生成控制所述储能变流器PWM信号,并利用该PWM信号控制所述储能变流器。

【技术特征摘要】
1.一种储能变流器的虚拟同步控制方法,其特征在于,所述方法包括:利用储能变流器的输出电压和输出电流获取虚拟同步发电机的输出角频率、输出电动势的相角和输出电动势;利用所述虚拟同步发电机的输出角频率、输出电动势的相角和输出电动势确定PWM信号的幅值和相角;根据所述PWM信号的幅值和相角生成控制所述储能变流器PWM信号,并利用该PWM信号控制所述储能变流器。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,利用储能变流器的输出电压和输出电流获取虚拟同步发电机的输出角频率和输出电动势的相角的过程包括:对储能变流器的输出电压和输出电流分别进行Clarke变换,获取α、β坐标系下虚拟同步发电机的输出电压和输出电流;对所述α、β坐标系下虚拟同步发电机的输出电压和输出电流进行功率计算,获取虚拟同步发电机输出的有功功率和无功功率;将所述虚拟同步发电机输出的有功功率、上层控制中心预设的有功功率参考值、系统的额定角频率和所述虚拟同步发电机的输出角频率的反馈值作为P-f调速控制器的输入,获取虚拟同步发电机的输出角频率;对虚拟同步发电机的输出角频率进行积分控制,获取所述虚拟同步发电机的输出电动势的相角。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,利用储能变流器的输出电压和输出电流获取虚拟同步发电机的输出电动势的过程包括:对储能变流器的输出电压和输出电流分别进行Clarke变换,获取α、β坐标系下虚拟同步发电机的输出电压和输出电流;根据所述α、β坐标系下虚拟同步发电机的输出电压和输出电流获取交流母线电压估计值;将所述交流母线电压估计值、虚拟同步发电机输出的无功功率和上层控制中心预设的无功功率参考值作为Q-E励磁控制器的输入,获取虚拟同步发电机的输出电动势。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用所述虚拟同步发电机的输出角频率、输出电动势的相角和输出电动势确定PWM信号的幅值和相角,包括:对所述输出电动势的相角和输出电动势进行Clarke变换,获取α、β坐标系下虚拟同步发电机的输出电动势;根据所述α、β坐标系下虚拟同步发电机的输出电动势按下式确定α、β坐标下PWM信号的电压值:其中,upwm_α为α坐标下PWM信号的电压值,upwm_β为β坐标下PWM信号的电压值,eα为α坐标下虚拟同步发电机的输出电动势,eβ为β坐标下虚拟同步发电机的输出电动势,ω为虚拟同步发电机的输出角频率,Lls为虚拟电感,io_α为α坐标下虚拟同步发电机的输出电流,io_β为β坐标下虚拟同步发电机的输出电流;对所述α、β坐标下PWM信号的电压值进行Clarke变换,获取PWM信号的幅值和相角。5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述α、β坐标系下虚拟同步发电机的输出电压和输出电流确定交流母线电压估计值,包括:按下式确定α、β坐标系下交流母线电压估计值:其中,为α坐标下交流母线电压估计值,为β坐标下交流母线电压估计值,uo_α为α坐标下虚拟同步发电机的输出电压,uo_β为β坐标下虚拟同步发电机的输出电压,io_α为α坐标下虚拟同步发电机的输出电流,io_β为β坐标下虚拟同步发电机的输出电流,Rg为虚拟同步发电机与母线之间线路的电阻,ω为虚拟同步发电机的输出角频率反馈值,Lg为虚拟同步发电机与母线之间线路的电感;对所述α、β坐标系下交流母线电压估计值进行Clarke变换,获取交流母线电压估计值。6.一种储能变流器的虚拟同步控制装置,其特征在于,所述装置包括:获取单元,用于利用储能变流器的输出电压和输出电流获取虚拟同步发电机的输出角频率、输出电动势的相角和输出电动势;确定单元,用于利用所述虚拟同步发电机的输出角频率、输出电动势的相角和输出电动势确定PWM信号的幅值和相角;控制单元,用于根据PWM信号的幅值和相角生成控制所述储能变流器PWM信号,并利用该PWM信号控制所述储能变流器。7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述获取单元,包括:第一获取模块,用于对储能变流器的输出电压和输出电流分别进行Clarke变换,获取α、β坐标系下虚拟同步发电机的输出电压和输出电流;第二获取模块,用于对所述α、β坐标系下虚拟同步发电机的输出电压和输出电流进行功率计算,获取虚拟同步发电机输出的有功功率和无功功率;第三获取模块,用于将所述虚拟同步发电机输出的有功功率、上层控制中心预设的有功功率参考值、系统的额定角频率和所述虚拟同步发电机的输出角频率的反馈值作为P-f调速控制器的输入,获取虚拟同步发电机的输出角频率;第四获取模块,用于对虚拟同步发电机的输出角频率进行积分控制,获取所述虚拟同步发电机的输出电动势的相角。8.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述获取单元,还包括:第五获取模块,用于对储能变流器的输出电压和输出电流分别进行Clarke变换,获取α、β坐标系下虚拟同步发电机的输出电压和输出电流;第六获取模块,用于根据所述α、β坐标系下虚拟同步发电机的输出电压和输出电流获取交流母线电压估计值;第七获取模块,用于将所述交流母线电压估计值、虚拟同步发电机输出的无功功率和上层控制中心预设的无功功率参考值作为Q-E励磁控制器的输入,获取虚拟同步发电机的输出电动势。9.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述确定单元,包括:第八获取模块,用于对所述输出电动势的相角和输出电动...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯鑫振余涛王德顺史如新杜健杨波陶以彬桑丙玉薛金花张炜赵上林
申请(专利权)人:中国电力科学研究院有限公司国家电网有限公司国网江苏省电力有限公司常州供电分公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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