一种兼具谐波补偿的负荷虚拟同步机控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种兼具谐波补偿的负荷虚拟同步机控制装置及方法，负荷虚拟同步机包括L型滤波器、三相整流电路、采样电路、直流侧电容、直流负荷、控制器和驱动保护电路；所述L型滤波器、三相整流电路、直流侧电容和直流负荷依次连接；采样电路和三相整流电路分别与滤波电感连接；控制器与驱动保护电路输入端以及采样电路输出端分别连接；驱动保护电路用于驱动三相整流电路。本发明专利技术将电网电流中的谐波含量叠加到负荷虚拟同步机的内环电流指令中，使负荷虚拟同步机具备了电网谐波电流补偿的能力。同时，本发明专利技术无需锁相环，更便于设计控制参数，解决了负荷侧无法为电网提供惯性和阻尼的问题。

A Control Device and Method of Load Virtual Synchronizer with Harmonic Compensation

【技术实现步骤摘要】
一种兼具谐波补偿的负荷虚拟同步机控制装置及方法
本专利技术涉及整流控制技术，具体涉及一种兼具谐波补偿的负荷虚拟同步机控制方法和装置。
技术介绍
目前，在海岛上开展独立的供电系统能够解决输电成本高，维护困难的问题。海岛上的国防与民用设施采用本地风/光/柴/储等分布式发电单元所构成的电源系统来保障持续供电。由于海岛上的新能源大多是以电力电子装备为接口接入供电系统的，电力电子设备的占比相对较高。因为缺乏惯性和阻尼，供电系统在运行过程中，会产生供电不足时的脱网问题。负荷虚拟同步发电机技术存在惯性和阻尼，近年来成为研究的热点，它是更加适用于负荷接入供电系统的控制策略。负荷虚拟同步机(VirtualSynchronousMotor，VSM)主要是通过模拟同步电动机的本体模型、有功调频以及无功调压等特性，使整流器从运行机制和外特性上都可与传统同步电动机相媲美，能够为以PWM整流器为接口的负荷提供阻尼和惯性。近年来，负荷虚拟同步机在电动汽车充电桩、变频器和高压直流输电方面的应用能为负荷介入电网提供惯性和阻尼。负荷虚拟同步机由于引入了惯性和阻尼，提高了电网系统中的稳定性和负荷的灵活性。然而，与传统的整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兼具谐波补偿的负荷虚拟同步机控制装置，其特征在于，包括L型滤波器、三相整流电路、采样电路、直流侧电容、直流负荷、控制器和驱动保护电路；所述L型滤波器与三相整流电路连接；所述三相整流电路与直流侧电容连接；所述直流侧电容和所述直流负荷连接；所述采样电路的输入端与L型滤波器、直流负荷连接；所述采样电路的输出端与控制器输入端连接；所述控制器与驱动保护电路输入端连接；所述驱动保护电路输出端用于驱动三相整流电路。

【技术特征摘要】
1.一种兼具谐波补偿的负荷虚拟同步机控制装置，其特征在于，包括L型滤波器、三相整流电路、采样电路、直流侧电容、直流负荷、控制器和驱动保护电路；所述L型滤波器与三相整流电路连接；所述三相整流电路与直流侧电容连接；所述直流侧电容和所述直流负荷连接；所述采样电路的输入端与L型滤波器、直流负荷连接；所述采样电路的输出端与控制器输入端连接；所述控制器与驱动保护电路输入端连接；所述驱动保护电路输出端用于驱动三相整流电路。2.一种兼具谐波补偿的负荷虚拟同步机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采样负荷虚拟同步机直流侧的电压Udc，网侧三相电流ia、ib和ic和网侧三相电压uab、ubc、uac；2)由三相线电压uab、ubc计算三相相电压ua、ub和uc；3)由网侧三相电流ia、ib和ic、网侧三相相电压ua、ub和uc和瞬时功率理论，计算瞬时有功功率Pe、无功功率Qe和网侧电压幅值的峰值Vpeak；4)由瞬时有功功率Pe计算负荷虚拟同步机的机械转矩Te计算公式为Te＝Pe/ωn，其中，ωn表示电网同步角速度；5)对直流侧电压Udc进行PI控制，得到负荷虚拟同步机的机械转矩指令指Tset，Tset＝(Kdcp+Kdci/s)(Udc*-Udc)，其中，Kdcp直流侧电压的PI控制器的比例系数，Kdci表示PI控制器的积分系数；s表示拉普拉斯算子，s＝jω0，j表示虚部单位；Udc*表示直流侧电压给定值；Tset表示负荷虚拟同步机的机械转矩；6)由Tset计算负荷虚拟同步机的相角其中，Dp表示阻尼系数；Dd表示频率-直流侧电压下垂系数；Te表示负荷虚拟同步机的电磁转矩；Tset表示负荷虚拟同步机的机械转矩；7)由网侧电压峰值Vp...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈燕东，郭健，罗安，欧阳红林，伍文华，周乐明，何志兴，徐千鸣，戴瑜兴，汪洪亮，李民英，
申请(专利权)人：广东志成冠军集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44