虚拟阻感等效阻尼电路型虚拟同步机动态性能改进方法技术

技术编号:37853860 阅读:20 留言:0更新日期:2023-06-14 22:46
本发明专利技术涉及电力电子变流器技术领域,尤其是涉及虚拟阻感等效阻尼电路型虚拟同步机动态性能改进方法,所述方法包括如下步骤:获取虚拟同步机的控制方程,以及所述虚拟同步机的线路阻抗为感性时所述虚拟同步机输出的有功功率;根据所述控制方程和所述有功功率建立所述虚拟同步机的等效RLC谐振电路;在所述等效RLC谐振电路中加入等效虚拟阻感阻尼支路;利用所述等效虚拟阻感阻尼支路抑制所述等效RLC谐振电路的振荡,进而等效抑制所述虚拟同步机在暂态下的有功功率振荡。本发明专利技术相较于现有的虚拟同步机暂态振荡抑制方法更加简单直观,相应的控制器参数设计十分简单,便于调节,而且本发明专利技术对虚拟同步机暂态振荡的抑制效果十分显著。显著。显著。

【技术实现步骤摘要】
虚拟阻感等效阻尼电路型虚拟同步机动态性能改进方法


[0001]本专利技术涉及电力电子变流器
,尤其是涉及虚拟阻感等效阻尼电路型虚拟同步机动态性能改进方法。

技术介绍

[0002]随着分布式电源的迅速发展,其在电网中的占比也迅速提高。但这也带来许多挑战,尤其是其带来的电力系统的惯量的减少,导致电力系统暂态过程中的频率最大偏移超标,破坏电网频率稳定性,为了让分布式能源系统具有传统发电机一样的惯性,虚拟同步机技术应运而生。然而,虚拟同步机技术复杂的电磁特性使得在功率指令阶跃或外部出现扰动时,会出现较大的输出有功功率振荡和输出频率振荡。
[0003]为了解决虚拟同步机在功率指令阶跃或外部出现扰动时会出现较大的输出有功功率振荡和输出频率振荡的问题,诸多虚拟同步机的有功功率及频率的暂态振荡抑制方法应运而生。然而,现有的虚拟同步机的有功功率及频率的暂态振荡抑制方法皆通过数学推导的方式来修改系统的传递函数模型,其过程较为复杂且不直观,而且造成相应的控制器参数设计复杂,对于虚拟同步机暂态振荡的抑制效果也有待进一步提高。

技术实现思路

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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.虚拟阻感等效阻尼电路型虚拟同步机动态性能改进方法,其特征在于,包括如下步骤:获取虚拟同步机的控制方程,以及所述虚拟同步机的线路阻抗为感性时所述虚拟同步机输出的有功功率;根据所述控制方程和所述有功功率建立所述虚拟同步机的等效RLC谐振电路;在所述等效RLC谐振电路中加入等效虚拟阻感阻尼支路;利用所述等效虚拟阻感阻尼支路抑制所述等效RLC谐振电路的振荡,进而等效抑制所述虚拟同步机在暂态下的有功功率振荡。2.根据权利要求1所述的虚拟阻感等效阻尼电路型虚拟同步机动态性能改进方法,其特征在于,所述根据所述控制方程和所述有功功率建立所述虚拟同步机的等效RLC谐振电路包括如下步骤:使用所述控制方程和所述有功功率得到所述虚拟同步机的小信号输出频率和小信号输出功率;利用所述小信号输出频率和所述小信号输出功率得到所述虚拟同步机的小信号模型框图;根据所述小信号模型框图建立所述虚拟同步机的所述等效RLC谐振电路。3.根据权利要求2所述的虚拟阻感等效阻尼电路型虚拟同步机动态性能改进方法,其特征在于,所述控制方程和所述有功功率分别满足如下关系:,,其中,为所述虚拟同步机的输入端功率指令信号,为所述虚拟同步机的输出端功率信号,为所述虚拟同步机的有功功率下垂控制系数,为所述虚拟同步机的输出角频率,J为虚拟转动惯量,为所述虚拟同步机的额定角频率,P为所述有功功率,E为所述虚拟同步机的输出电压,V为所述虚拟同步机在并网点的母线电压,X为传输线的阻抗值,d为所述输出电压与所述母线电压之间的功率角差。4.根据权利要求2所述的虚拟阻感等效阻尼电路型虚拟同步机动态性能改进方法,其特征在于,所述使用所述控制方程和所述有功功率得到所述虚拟同步机的小信号输出频率和小信号输出功率包括如下步骤:对所述控制方程进行小信号线性化处理得到所述小信号输出频率;对所述有功功率进行小信号线性化处理得到所述小信号输出功率。5.根据权利要求4所述的虚拟阻感等效阻尼电路型虚拟同步机动态性能改进方法,其特征在于,所述小信号输出频率和所述小信号输出功率分别满足如下关系:,,其中,为所述小信号输出频率,为所述小信号模型框图的输入端功率指令信
号,s为拉氏变换算子,为所述小信号输出功率,J为虚拟转动惯量,为所述虚拟同步机的额定角频率,为...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹旷田妍方健覃煜张敏
申请(专利权)人:广东电网有限责任公司广州供电局
类型:发明
国别省市:

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