一种虚拟同步发电机的并网启动控制方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种虚拟同步发电机的并网启动控制方法和系统，控制方法包括如下步骤：在并网启动过程中，将虚拟同步发电机模型的有功功率给定值和无功功率给定值置零，并将调频系数和调压系数置零；利用虚拟同步发电机模型的自同步功能对电网/微电网的相位进行追踪；当虚拟同步发电机输出的有功功率和无功功率均为零时，执行并网动作。本发明专利技术提供的技术方案，在虚拟同步发电机并网启动时，利用虚拟同步发电机模型的自同步功能对电网/微电网的相位进行追踪，从而实现虚拟同步发电机并网的直接启动，解决现有技术中虚拟同步发电机在并网启动时控制逻辑复杂的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟同步发电机的并网启动控制方法和系统
本专利技术属于电力系统控制
，具体涉及一种虚拟同步发电机的并网启动控制方法和系统。
技术介绍
随着电力技术的发展，以光伏、风电为代表的间歇式能源装机容量在系统总装机容量所占的比重越来越大。但间歇式能源出力的大幅、频繁的随机波动性对系统有功平衡造成冲击，影响系统调频特性；并且不同于常规发电厂的旋转电机，通过电力电子设备接入电网的间歇式能源为非旋转的静止元件，不具备常规机组的转动惯量，其大规模接入电网将使系统等效转动惯量降低，削弱系统应对功率波动的能力，影响系统的频率暂态稳定水平。针对该问题，目前常用的方法是在风电、光伏电站增加大容量集中式储能平抑其出力波动，其中储能结合虚拟同步发电机技术更是近年来的一个研究热点。虚拟同步发电机技术将同步发电机本体及其控制器数学模型引入储能变流器的控制算法，使电站具备惯性和主动参与一次调频、调压的能力，增强并网点电压强度。虚拟同步发电机与传统同步发电机不同的是，传统同步发电机并网前先自行建立电压，而后由自动并网装置同步后并入电网，而虚拟同步发电机在不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虚拟同步发电机的并网启动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/n在并网启动过程中，将虚拟同步发电机模型的有功功率给定值和无功功率给定值置零，并将调频系数和调压系数置零；利用虚拟同步发电机模型的自同步功能对电网/微电网的相位进行追踪；当虚拟同步发电机输出的有功功率和无功功率均为零时，执行并网动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种虚拟同步发电机的并网启动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
在并网启动过程中，将虚拟同步发电机模型的有功功率给定值和无功功率给定值置零，并将调频系数和调压系数置零；利用虚拟同步发电机模型的自同步功能对电网/微电网的相位进行追踪；当虚拟同步发电机输出的有功功率和无功功率均为零时，执行并网动作。


2.根据权利要求1所述的虚拟同步发电机的并网启动控制方法，其特征在于，接收到并网启动命令后，首先控制直流预充电接触器合闸；当虚拟同步发电机直流预充电完成后断开直流软起回路并合闸直流接触器，进入并网启动过程。


3.根据权利要求1所述的虚拟同步发电机的并网启动控制方法，其特征在于，如果交流母线的频率偏移额定频率，则在并网启动时，将虚拟同步发电机的额定角频率转换为微电网母线电压的频率；并网启动完成后根据需求将角频率切换至额定角频率。


4.根据权利要求1所述的虚拟同步发电机的并网启动控制方法，其特征在于，所述虚拟同步发电机模型为



其中ω为虚拟同步发电机的角速度，ω0为虚拟同步发电机的额定角速度，J为虚拟同步发电机的转动惯量，Tm、Te分别为虚拟同步发电机的机械转矩和电磁转矩，D为阻尼系数，R、L分别为虚拟同步发电机的定子电阻和定子电感，Ed、Eq、ud、uq、id_ref、iq_ref分别为虚拟同步发电机三相内电势、机端电压、定子电流d、q轴分量，δ为虚拟同步发电机的功角，Pm、Pe分别为虚拟同步发电机的机械功率和电磁功率。


5.根据权利要求4所述的虚拟同步发电机的并网启动控制方法，其特征在于，所述虚拟同步发电机的电磁转矩为
Tm＝[Pref-kf(ω-ω0)]/ω
其中ω为机端电压频率，ω0为机端电压额定角频率，kf为调频系数，Pref为有功功率指令。


6.根据权利要求4所述的虚拟同步发电机的并网启动控制方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏亚龙，王林，黄辉，赵建荣，肖飞，龚培娇，马贝龙，季昆玉，贾俊，蒋中军，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，西安许继电力电子技术有限公司，许继电气股份有限公司，国网江苏省电力有限公司，国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41