The invention relates to a VSG adaptive moment of inertia control method based on penalty function, which includes the following steps: 1) according to the dynamic characteristics of moment of inertia, obtain the VSG rotor equation at time j and the power frequency change mechanism of transient process; 2) according to the VSG rotor equation at time j and the power frequency change mechanism of transient process, obtain the VSG angular frequency change situation, and use the penalty function to act on the VSG rotor motion of inverter Module, get the value of moment of inertia J, then adjust and control the moment of inertia in real time. Compared with the prior art, the virtual synchronous generator system has certain advantages in overshoot, stability, response speed, etc., which makes up for the defects that the moment of inertia can not be self-adaptive adjusted and the adjustment method is not clear in some improved algorithms, and can effectively reduce the power oscillation and optimize the frequency response at the grid connection end of the inverter.
【技术实现步骤摘要】
一种基于罚函数的VSG自适应转动惯量控制方法
本专利技术涉及一种VSG自适应转动惯量控制方法,尤其是涉及一种基于罚函数的VSG自适应转动惯量控制方法。
技术介绍
虚拟同步发电机(virtualsynchronousgenerator,VSG)技术可使并网逆变器模拟同步发电机运行机理。本质是通过控制逆变器模拟同步发电机的工作原理,从而获得类似同步发电机的运行特性。VSG因集成了同步发电机的优点而备受学者青睐,其在现代电力系统中的应用也将日益广泛。虽然针对VSG控制算法的研究已经比较深入且成熟,但其在实际工程应用中仍然存在一定的问题。部分应用中(1)将虚拟同步发电机与虚拟电抗以及电压调节器相结合,但是多种调节器组合未能达到自动控制的目的;(2)设计了一种新型VSG控制策略,运用非线性最小二乘法计算转动惯量和阻尼特性的取值,但其模型过于理想化不满足一般性要求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于罚函数的VSG自适应转动惯量控制方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种基于罚函数的VSG自适应转动惯量控制方法,包括如下步骤:步骤一、根据转动惯量的动态特性,获取VSG转子方程和暂态过程的功频变化机理。VSG转子方程为:式中,ω为转子角频率,ω0为电网同步角频率,Tm和Te分别为模拟同步发电机的机械转矩和电磁转矩,Dp为模拟阻尼系数,θ为模拟电角度,Tm和Te分别为模拟同步发电机的机械转矩和电磁转矩。角频率 ...
【技术保护点】
1.一种基于罚函数的VSG自适应转动惯量控制方法,其特征在于,包括如下步骤:/n1)根据转动惯量的动态特性,获取j时刻VSG转子方程和暂态过程的功频变化机理;/n2)根据j时刻VSG转子方程和暂态过程的功频变化机理获取VSG角频率变化情况,将VSG角频率变化情况利用罚函数作用于逆变器的VSG转子运动模块,对转动惯量进行实时调节控制。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于罚函数的VSG自适应转动惯量控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)根据转动惯量的动态特性,获取j时刻VSG转子方程和暂态过程的功频变化机理;
2)根据j时刻VSG转子方程和暂态过程的功频变化机理获取VSG角频率变化情况,将VSG角频率变化情况利用罚函数作用于逆变器的VSG转子运动模块,对转动惯量进行实时调节控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于罚函数的VSG自适应转动惯量控制方法,其特征在于,步骤2)具体包括以下步骤:
21)获取j时刻并联并网每一条支路的输入变量;
22)对每条支路根据惩罚原则求取各支路惩罚函数,并相加求和,获取总的罚函数惩罚值;
23)将总的罚函数惩罚值以及j-1时刻的转动惯量值代入罚函数方程,获取j时刻的转动惯量J的值,进而对转动惯量进行实时调节控制。
3.根据权利要求2所述的一种基于罚函数的VSG自适应转动惯量控制方法,其特征在于,罚函数方程的表达式为:
式中,Jr为下一时刻的转动惯量值,Jp为当前转动惯量值,hi为惩罚函数的值,k为惩罚系数,s为并联并网支路数量。
4.根据权利要求2所述的一种基于罚函数...
【专利技术属性】
技术研发人员:茅大钧,吕彬,韩万里,魏骜,
申请(专利权)人:上海电力大学,
类型:发明
国别省市:上海;31
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