虚拟同步发电机的控制方法、控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种虚拟同步发电机的控制方法、控制装置，其中，所述方法包括：获取逆变器在dq坐标系下的输出电压u

【技术实现步骤摘要】
虚拟同步发电机的控制方法、控制装置


[0001]本专利技术涉及微电网
，具体涉及一种虚拟同步发电机的控制方法、虚拟同步发电机的控制装置。

技术介绍

[0002]近年来，微电网受到越来越多的关注，其中的分布式电源需要通过逆变器实现能量的输出。传统的逆变器算法只考虑到系统的快速响应而忽略了给电网带来冲击的问题。由此采用虚拟同步发电机控制策略，使逆变器的输出能够模拟传统的同步发电机输出特性，在系统发生那个扰动时，能够维持一定的稳定性。相关技术中，逆变器在采用VSG控制算法模拟传统同步发电机的输出特性时，采用恒定的转子惯量进行控制，虽然能够在发生系统扰动时，保证系统的稳定性，然而在扰动消除的过程中，可能在频率响应恢复期间又发生一次扰动，给系统安全运行带来更大的危害。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决上述技术问题，本专利技术的第一个目的在于提出一种虚拟同步发电机的控制方法，该方法在进行虚拟同步发电机控制时自适应调节转子惯量，兼顾了同步发电机的特点和逆变器的动态性能，可以使逆变器在负载发生扰动时能够维持一定的稳定性，并在扰动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟同步发电机的控制方法，其特征在于，所述虚拟同步发电机包括：直流电压源、逆变器和滤波电路，所述方法包括以下步骤：获取逆变器输出电压的相位角，并将采集到的逆变器的输出三相电压u
abc
和输出三相电流i
abc
信号进行park变换，以获取所述逆变器在dq坐标系下的输出电压u
dq
和输出电流i
dq
；根据所述逆变器在dq坐标系下的输出电压u
dq
和输出电流i
dq
，计算逆变器的有功功率P和无功功率Q；根据所述逆变器的无功功率Q和所述逆变器的额定无功功率Q
set
获取虚拟同步发电机的输出电压幅值U1；根据所述逆变器的有功功率P、所述逆变器的额定功率P
set
和所述虚拟同步发电机的转子惯量J获取所述虚拟同步发电机的输出电压相位角θ，其中，所述转子惯量J根据所述虚拟同步发电机的输出角频率ω、所述逆变器的有功功率P进行调节；根据所述逆变器在dq坐标系下的输出电压u
dq
和输出电流i
dq
、虚拟同步发电机的输出电压幅值U1、所述虚拟同步发电机的输出电压相位角θ进行电压电流双环控制，以获取所述虚拟同步发电机在dq坐标系下的电压矢量值Ud和Uq；根据所述虚拟同步发电机在dq坐标系下的电压矢量值Ud和Uq进行Park反变换，以获取PWM调制信号；根据所述PWM调制信号获取所述逆变器的开关管的控制信号m。2.根据权利要求1所述的虚拟同步发电机的控制方法，其特征在于，根据以下公式调节所述转子惯量J：Δω＝ω
‑
ω0ΔP＝P
set
‑
P其中，J0为所述虚拟同步发电机稳态运行时的转子惯量值，P
set
为所述逆变器的额定功率，P为所述逆变器的有功功率，ω为所述虚拟同步发电机的输出角频率，ω0为所述虚拟同步发电机的额定角频率，K
J1
、K
J2
为调节系数，C
j1
、C
j2
、C
j3
分别为第一预设阈值、第二预设阈值、第三预设阈值，C
j1
＞C
j2
且C
j1
＞C
j3
。3.根据权利要求2所述的虚拟同步发电机的控制方法，其特征在于，所述转子惯量J的取值范围为：其中，f
c
为所述的虚拟同步发电机的额定频率，D
p
为虚拟同步发电机的阻尼。4.根据权利要求1所述的虚拟同步发电机的控制方法，其特征在于，根据以下公式获取所述虚拟同步发电机的输出角频率ω：
其中，ω0为所述虚拟同步发电机的额定角频率，ω为所述虚拟同步发电机的输出角频率，P
set
为所述逆变器的额定功率，P为所述逆变器的有功功率，D
p
为所述虚拟同步发电机的阻尼，J为所述虚拟同步发电机的转子惯量。5.根据权利要求1所述的虚拟同步发电机的控制方法，其特征在于，根据以下公式获取所述虚拟同步发电机的输出电压幅值U1：U0‑
U1＝
‑
D
q
(Q
set
‑
Q)；其中，U0为所述虚拟同步发电机的额定电压幅值，U1为所述虚拟同步发电机的输出电压幅值，D
q
为所述虚拟同步发电机的Q
‑
U下垂系数，Q
set
为所述逆变器的额定无功功率，Q为所述逆变器的输出无功功率。6.一种虚拟同步发电机的控制装置，其特征在于，包括：PLL模块，所述PLL模块用于获取逆变器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国策，刘博，江伟石，
申请(专利权)人：国创移动能源创新中心江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：