基于反步滑模控制的虚拟同步发电机二次调频控制方法技术

本发明专利技术涉及一种基于反步滑模控制的虚拟同步发电机二次调频控制方法，当系统中发生功率或频率波动时，对测量频率偏差值Δω进行判断，若在规定允许范围k内，则进行反步滑模控，对频率进行调节，直到频率恢复调频结束；若频率偏差超过规定允许范围k，则切入储能单元进行二次调频，并不断进行频率偏差测量；当测得偏差恢复至规定允许范围k内，储能退出，回到反步滑模控制器对频率进行调节。能在考虑外部扰动和参数摄动的不确定因素的情况下对系统进行调频，并在系统出现大负荷扰动进行二次调频的同时保证储能单元的利用率。能够有效抑制大负荷扰动时的频率越限，使频率快速恢复，在整个调频范围内结合一二次调频，充分发挥储能作用。

Secondary frequency control method of virtual synchronous generator based on backstep sliding mode control

【技术实现步骤摘要】
基于反步滑模控制的虚拟同步发电机二次调频控制方法
本专利技术涉及一种虚拟同步发电机控制技术，特别涉及一种基于反步滑模控制的虚拟同步发电机二次调频控制方法。
技术介绍
随着能源危机及环境污染的影响，新能源发电的发展带动了分布式发电的发展，微电网也随之出现。逆变器作为两者之间的重要接口，担任着枢纽的作用，故逆变器控制的选择将直接影响微电网的运行与稳定。但其作为电力电子器件，它不能为电力系统提供足够的惯量支持和阻尼，随着分布式比例的不断提高，传统发电难以担负起对电力系统的惯性支撑。虚拟同步发电机(virtualsynchronousgenerator，VSG)控制是通过模拟同步发电机外特性，达到和同步发电机相似的调频调压效果，并为系统提供惯性支持，但同时，由于一阶系统升级为二阶系统，且其非线性系统中存在非线性项、参数摄动以及大的负载扰动等，这对频率功率的稳定乃至整个电力系统的稳定运行产生极大的威胁。而通常情况下将虚拟同步发电机线性化处理，此举在简化系统的同时也会造成系统描述偏差，影响实际工程的应用。专利技术内容本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于反步滑模控制的虚拟同步发电机二次调频控制方法，直流源通过逆变器转为交流电，再通过串联滤波电感和并联电容后并网入电网，逆变器输出功率、频率以及并网时的有功和无功参考值、虚拟同步发电机参考端口电压和参考角频率送入送入有功和无功下垂控制后，输出频率参考值和电压参考值送入虚拟同步发电机，虚拟同步发电机输出dq轴电压值送到电压电流闭环控制，再经过SPWM正弦调制对逆变器进行控制，其特征在于，具体包括如下步骤：/n1)当系统中发生功率或频率波动时，测量频率偏差值Δω；/n2)对步骤1)中的Δω进行判断，若在规定允许范围k内，则进行反步滑模控，通过反步滑模控制器对频率进行调节，直到频率等于ω

【技术特征摘要】
1.一种基于反步滑模控制的虚拟同步发电机二次调频控制方法，直流源通过逆变器转为交流电，再通过串联滤波电感和并联电容后并网入电网，逆变器输出功率、频率以及并网时的有功和无功参考值、虚拟同步发电机参考端口电压和参考角频率送入送入有功和无功下垂控制后，输出频率参考值和电压参考值送入虚拟同步发电机，虚拟同步发电机输出dq轴电压值送到电压电流闭环控制，再经过SPWM正弦调制对逆变器进行控制，其特征在于，具体包括如下步骤：
1)当系统中发生功率或频率波动时，测量频率偏差值Δω；
2)对步骤1)中的Δω进行判断，若在规定允许范围k内，则进行反步滑模控，通过反步滑模控制器对频率进行调节，直到频率等于ω0时，频率恢复调频结束；虚拟同步发电机的状态方程为：









其中：









式中：x1＝id，x2＝iq，x3＝ω；x'1、x'2、x'3分别代表id、iq、ω的导数，id、iq、ud、uq分别为虚拟同步发电机输出的dq轴电流、电压分量；R、L分别为虚拟同步发电机虚拟电阻和虚拟电抗；ω为电网角频率；J为同步发电机的转动惯量；D为转子的阻尼系数；Kω为功频调差系数；udref、uqref为电压参考值Uref的dq轴电压分量；ΔL、Δud、Δuq分别为分别为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇华，黄珂，王育飞，薛花，李兵，韩志永，王志南，王丛，孙晓鹏，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：发明
国别省市：上海;31