一种基于动态虚拟阻抗的虚拟同步机阻尼效应的控制方法技术

本发明专利技术属于变流器控制技术领域，具体涉及一种利用动态虚拟阻抗代替模拟转子摇摆方程中的阻尼项为虚拟同步机提供阻尼效应的控制方法，模拟了同步发电机的暂态电抗和次暂态电抗的正阻尼作用，即在频域下提供了滞后相位来为系统提供正向阻尼转矩，克服了现有技术的不足，避免了虚拟同步机模拟转子摇摆方程中阻尼项所带来的下垂效应的问题，改善了动态性能，提升了系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态虚拟阻抗的虚拟同步机阻尼效应的控制方法
本专利技术属于变流器控制
，具体涉及一种基于动态虚拟阻抗的虚拟同步机阻尼效应的控制方法。
技术介绍
近年来，随着新能源、直流输电、微电网的发展，以同步发电机为主导传统电力系统正向电力电子化的现代电力系统转变。电力电子设备具有低惯性、弱阻尼的特点，这降低了系统频率的稳定性。由此，国内外专家学者们提出了虚拟同步机(VSM)的概念，其可以为系统提供惯量支撑和阻尼。VSM通过模拟转子摇摆方程来实现与电网同步和提供惯量的目的。目前，VSM中通常采用较大数值的阻尼系数来提供等效的同步机阻尼绕组效应，而同步发电机实际的转子摇摆方程中只存在一个小的机械摩擦系数。并且，VSM中较大的阻尼系数会带来不期望的下垂效果，例如电网频率下降时，VSM重新恢复到稳态时，其有功功率会与原先的稳定状态具有一定的差值。虽然这可以通过引入锁相环消除，但锁相环会给系统带来负的阻尼转矩，不利于系统的稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于动态虚拟阻抗的虚拟同步机阻尼效应的控制方法，克服本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动态虚拟阻抗的虚拟同步机阻尼效应的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤一、以虚拟同步机模拟不包含阻尼项的转子摇摆方程来输出帕克变换的角频率ω，利用帕克变换的角频率ω计算出虚拟同步机的相位θ；/n步骤二、利用步骤一得出的虚拟同步机的相位θ和LCL滤波器的采样信号一起经帕克变换输出变流器内部电流的dq坐标分量；/n步骤三、利用步骤二得出的电流的dq坐标分量经动态虚拟阻抗控制运算对变流器内部参考电压值的dq坐标分量进行修改，得到虚拟同步机电压的dq坐标分量；/n步骤四、利用步骤三得出的虚拟同步机电压的dq坐标分量和虚拟同步机的相位一起输入到三相并网变流器中。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于动态虚拟阻抗的虚拟同步机阻尼效应的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、以虚拟同步机模拟不包含阻尼项的转子摇摆方程来输出帕克变换的角频率ω，利用帕克变换的角频率ω计算出虚拟同步机的相位θ；
步骤二、利用步骤一得出的虚拟同步机的相位θ和LCL滤波器的采样信号一起经帕克变换输出变流器内部电流的dq坐标分量；
步骤三、利用步骤二得出的电流的dq坐标分量经动态虚拟阻抗控制运算对变流器内部参考电压值的dq坐标分量进行修改，得到虚拟同步机电压的dq坐标分量；
步骤四、利用步骤三得出的虚拟同步机电压的dq坐标分量和虚拟同步机的相位一起输入到三相并网变流器中。


2.根据权利要求1所述的一种基于动态虚拟阻抗的虚拟同步机阻尼效应的控制方法，其特征在于：所述步骤一中帕克变换的角频率ω通过模拟以下转子摇摆方程生成：
Jsω＝Pref-P
其中，J是虚拟惯量系数，ω是帕克变换角频率，即虚拟同步机的角频率实际值，s是拉普拉斯算子，P是有功功率，Pref是有功功率参考值。


3.根据权利要求1所述的一种基于动态虚拟阻抗的虚拟同步机阻尼效应的控制方法，其特征在于：所述步骤二中变流器内部电压通过以下公式生成：



其中，[EdEq]T是dq坐标系下变...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛焕海，花赟玥，黄林彬，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33