一种基于虚拟同步发电机的串联功率补偿控制方法技术

本发明专利技术提供了一种基于虚拟同步发电机的串联功率补偿控制方法，首先建立含功率耦合的并网系统小信号模型，通过虚拟同步发电机技术实现有功功率和无功功率控制；然后在虚拟同步发电机控制环引入功率补偿环节，对功率环进行整形；然后对四种结构下功率补偿效果进行对比分析，确定功率补偿环结构；最后通过对有功功率进行补偿，降低系统开环截至频率，进而提高虚拟同步发电机并网系统的稳定裕度。本发明专利技术为系统提供了足够的惯量和阻尼支撑，能够有效抑制系统振荡，且结构简单、易于实现、调节范围广。广。广。

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟同步发电机的串联功率补偿控制方法


[0001]本专利技术涉及并网系统稳定性分析领域，具体是一种基于虚拟同步发电机的串联功率补偿控制方法。

技术介绍

[0002]近些年来，随着碳排放量的不断增长以及传统化石能源的日益枯竭，分布式光伏得到了迅猛发展，分布式电源的接入比例逐年增大，并网逆变器作为分布式光伏与电网之间的接口，逐渐取代传统同步发电机成为分布式电源发电依靠。然而，低惯量高比例电力电子变流器的渗透使得配电网的惯量和阻尼较低，不同于原有的结构形式，改变了系统的稳定性。
[0003]虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator，VSG)控制技术因其可以通过模拟传统同步发电机的转子特性，为系统提供虚拟惯量和阻尼支撑而得到广泛应用，因而，其安全可靠运行对并网系统至关重要。然而，由于分布式光伏接入配电网电压等级较低，使得电网呈现出较强的阻感特性，导致并网系统中的功率耦合效应加强，给VSG并网系统带来一系列稳定性问题。因此，提出一种提高VSG并网系统稳定性的控制方法是十分必要的。/>[0004]现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟同步发电机的串联功率补偿控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立含功率耦合和串联功率补偿控制的虚拟同步发电机并网系统小信号模型，引入串联功率补偿控制调节器T(s)；所述调节器其中，T为时间常数，n为滞后系数；步骤2：确定串联功率补偿环的结构，其中包含四种工况，工况1：功率环未引入调节器T(s)，工况2：仅有功环引入调节器T(s)，工况3：仅无功环引入调节器T(s)，工况4：有功环和无功环均引入调节器T(s)；得到上述4种工况下的系统开环传递函数，根据上述系统开环传递函数幅频特性，确定工况2为串联功率补偿环的结构；步骤3：确定系统所需稳定裕度大小，计算出达到相应相角裕度和幅值裕度所需的调节器参数T和n的大小，引入串联功率补偿控制对虚拟同步发电机控制中的有功控制环进行整形；步骤4：计算引入串联功率补偿控制后的系统等效惯量和等效阻尼，研究不同控制参数对系统惯量和阻尼的影响，实现增强虚拟同步发电机并网系统稳定性和抑制系统振荡的目的。2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟同步发电机的串联功率补偿控制方法，其特征在于：步骤2中得到的系统开环传递函数为其中，G1(s)为有功控制环输入有功参考值与输出功角之间的关系表达式；G2(s)为无功控制环输入无功参考值与输出电压之间的关系表达式；G
Pδ
(s)为功率耦合部分有功功率与功角之间的关系表达式；G
PE
(s)为功率耦合部分有功功率与电压之间的关系表达式；G
Qδ
(s)为功率耦合部分无功功率与功角之间的关系表达式；G
QE
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雅倩，李畅，程龙，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：