【技术实现步骤摘要】
一种故障期间基于不平衡功率的功角补偿控制的VSG暂态稳定控制方法及系统
[0001]本专利技术涉及三相电力电子逆变器控制方法，具体涉及一种故障期间基于不平衡功率的功角补偿控制的VSG暂态稳定控制策略方法及其控制系统。
技术介绍
[0002]分布式电源作为将来可再生能源应用的主要形式，具有污染少、可靠性高、能源利用率高、安装地点灵活等多方面优点。在面对未来越来越多的分布式电源接入的背景下，如何实现分布式电源的友好接入，减小电源、负载、电网或者微网间的消极影响已成为当前分布式能源方向的研究热点。虚拟同步发电机技术就是在此背景之下提出的逆变器控制技术，它融合了电力电子设备的灵活性和同步发电机的运行机制，可有效的解决分布式电源渗透率高引起系统欠阻尼、低惯性问题，促进电源和负载的协调性，具有广阔的应用前景。
[0003]由于分布式电源运行环境复杂，时常会有短路故障或者电压跌落等故障的发生，而在电压跌落这种大干扰下VSG无法正常运行，使VSG难以满足运行性能指标。因此需要在故障期间内可以实现限制过电流，并且可以提供电压频率的支撑...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种故障期间基于不平衡功率的功角补偿控制的VSG暂态稳定控制方法，其特征在于，所述方法包括：S1：通过故障检测对系统的状态进行判定，若处于故障状态，则反馈稳态功角值和故障期间的功角变化；S2：采用有功功率指令调节控制，接收反馈的稳态功角值，将有功功率指令在故障期间调节为与电网跌落相对应的有功功率指令值；S3：采用动态功角补偿控制接收反馈的故障期间功角变化量，使其经过动态功角补偿系数生成动态功角功率补偿到暂态期间的不平衡功率上；S4：采用改进定向电流环，根据冲击电流的大小以及设备容量来选定电流保护下的稳态电流放大系数k
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，以此产生无功补偿电流；S5：实时监测故障期间电流值是否突破阈值，判定是否需要在电流环前引入虚拟阻抗；S6：将虚拟阻抗引入线路中,在不改变其功率解耦的作用下，结合改进电流环共同作用，将电流值控制在正常范围之内，完成了短路电流保护，并且在故障期间提供了无功支撑。2.根据权利要求1所述的一种故障期间基于不平衡功率的功角补偿控制的VSG暂态稳定控制方法，其特征在于，S1中故障检测为实时监测电网侧电压值，采用记忆元件记录稳态功角值和功角变化量。3.根据权利要求1所述的一种故障期间基于不平衡功率的功角补偿控制的VSG暂态稳定控制方法，其特征在于，S2中所述有功功率指令调节控制中调节系数为VSG故障前后输出有功功率的比值，与电网跌落程度、系统阻抗以及稳态功角值有关。4.根据权利要求1所述的一种故障期间基于不平衡功率的功角补偿控制的VSG暂态稳定控制方法，其特征在于，S3中所述动态功角补偿控制中的动态功角补偿系数与故障下电网电压跌落程度、线路阻抗和动态功角值相关。5.根据权利要求1所述的一种故障期间基于不平衡功率的功角补偿控制的VSG暂态稳定控制方法，其特征在于，S4中所述改进定向电流环选取电流环输入调制波u
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方向为d轴，实现暂态期间在给定电流幅值下的最大无功支撑。6.根据权利要求1所述的一种故障期间基于不平衡功率的功角补偿控制的VSG暂态稳定控制方法，其特征在于，S5中采用二级判断控制来决定是否引入虚拟阻抗。7.根据权利要求1所述的一种故障期间基于不平衡功率的功角补偿控制的VSG暂态稳定控制方法，其特征在于，S6中在改进电流环前增加虚拟阻抗环节，虚拟阻抗存在电压降电流，结合无功补偿电流，两者可以使电流短时间内进入稳定状态。8.一种故障期间基于不平衡功率的功角补偿控制的VSG暂态稳定控制系统，其特征在于，所述系统包括：分布式电源、三相全桥逆变器、滤波器、负载、VSG控制算法模块、有功功率指令调节模块、动态功角补偿控制模块、改进电流环模块、虚拟阻抗模块；由分布式电源、三相全桥逆变器、滤波器、负载依次连接构成所述VSG控制系统的主电路，主电路连接VSG控制算法模块，主电路经过功率计算向其提供有功功率及无功功率，VSG控制算法模块从而输出电压以及相位得到三相调制波信号来控制主电路，有功功率指令调节模块、动态功角补偿控制模块、改进电流环模块和虚拟阻抗模块都连接到VSG控制算法模块，使VSG在电网故障下实现低电压穿越。<...
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