一种用于直驱风力发电的虚拟同步发电机参数自适应方法技术

技术编号:25001034 阅读:63 留言:0更新日期:2020-07-24 18:02
一种用于直驱风力发电的虚拟同步发电机参数自适应方法。将虚拟同步发电机策略应用于直驱风力发电系统的逆变器控制时,其中的控制参数虚拟转动惯量和虚拟阻尼系数固定不变,因此控制不够灵活,限制了目标的实现。针对这一不足,本发明专利技术公开了一种用于虚拟同步发电机的参数自适应改进控制方法,方法的改进在于能够根据系统频率的变化实时地调节算法中的虚拟转动惯量以及虚拟阻尼系数,最终减小系统频率在波动过程中的变化率和变化量,提高发电系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于直驱风力发电的虚拟同步发电机参数自适应方法
本专利技术属直驱风力发电机逆变器控制领域,具体为一种用于直驱风力发电的虚拟同步发电机参数自适应方法。
技术介绍
全球能源的危机日益加深,使得风力发电方式成为了新时期人们关注的焦点。但是这些发电方式都需要通过电力电子变流器与电网连接并传输电能,因此,随着新能源在发电方式中比例的提高,电力电子器件缺乏惯性的特点将导致电力系统稳定性的下降。因此,需要引入虚拟同步发电机的控制方法来提升逆变器的惯性。当前虚拟同步发电机的研究虽然对频率的变化的大小以及变化率有一定的改善,但并未充分发挥相关控制系数可灵活调节的特点。
技术实现思路
本专利技术研究开发了一种用于直驱风力发电的虚拟同步发电机参数自适应方法,在传统的虚拟同步发电机控制方法的基础之上,根据主电路参数以及逆变器输出角频率大小和变化趋势,对控制方法中的转动惯量和阻尼系数进行自适应的调节,从而减缓角频率突变和减小角频率变化大小,缩短角频率恢复稳态值的时间,充分利用虚拟同步发电机控制参数灵活调节的特点。>在本专利技术所采取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于直驱风力发电的虚拟同步发电机参数自适应方法,其所基于的虚拟同步发电机控制方法中采用的同步发电机转子运动方程表示为:/n

【技术特征摘要】
1.一种用于直驱风力发电的虚拟同步发电机参数自适应方法,其所基于的虚拟同步发电机控制方法中采用的同步发电机转子运动方程表示为:

式中,△ω=ω-ω0,ω为逆变器输出角频率,ω0为额定角速度,J为转动惯量,D为阻尼系数,Pm、Pe分别代表同步发电机中的机械功率和电磁功率,分别对应虚拟同步发电机方法中的有功功率给定值Pref和逆变器输出的有功功率P,其特征在于:根据逆变器输出角频率大小和变化趋势,对控制方法中的转动惯量和阻尼系数进行自适应调节;
根据角频率的变化而实时地调节转动惯量J的大小,转动惯量J表示为:式中,T为角频率变化率的阈值,为角频率的变化率,k为转动惯量的调节系数,J0为逆变器输出角频率稳定不变时的转动惯量;阻尼系数D的给定由式给出。


2.根据权利要求1所述的一种用于直驱风力发电的虚拟同步发电机参数自适应方法,其特征在于:所基于的虚拟同步发电机控制方法包括以下步骤:根据并网逆变器输出的电压和电流,计算出其有功功率P和无功功率Q;由风力发电机最大功率跟踪控制所输出的功率作为虚...

【专利技术属性】
技术研发人员:李岚程之隆郭潇潇吴雷
申请(专利权)人:太原理工大学
类型:发明
国别省市:山西;14

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