一种具备谐波电流抑制的虚拟同步机控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种具备谐波电流抑制的虚拟同步机控制系统及方法。该系统包括：功率控制器、电压控制器、电流控制器、陷波器和相位补偿器和PWM生成器；功率控制器用于根据逆变器输出电压以及网侧电流获得有功功率和无功功率，并根据功功率和无功功率输出基波电压参考值；电压控制器用于根据基波电压参考值生成基波电流参考值；陷波器用于根据网侧电流指令值与网侧电流的比较输出值获得网侧谐波电流；电流控制器与相位补偿器并联，基波电流参考值与网侧谐波电流之和分别经过电流控制器与相位补偿器并联输出到PWM生成器。本发明专利技术有利于实现对VSG输出电压的基波分量和谐波分量的单独控制，改善VSG的输出电流质量，实现对虚拟同步机网侧谐波电流的抑制。机网侧谐波电流的抑制。机网侧谐波电流的抑制。

【技术实现步骤摘要】
一种具备谐波电流抑制的虚拟同步机控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及配电网领域
，尤其涉及一种具备谐波电流抑制的虚拟同步机控制系统及方法。

技术介绍

[0002]随着新能源技术普及，控制功率的跟踪精度、提高新能源并网友好性已经成为大家关注的问题，目前的常规做法是将新能源发电站虚拟成为一个同步发电机组(类似火电站或者水电站的形式)，进行并网控制。
[0003]现有技术中通过对并网点电压进行谐波电压的提取，前馈至虚拟同步机(Vitual Synchro
‑
nous Generator，VSG)的参考电压指令，使虚拟同步机输出电压能有效跟踪并网点处的谐波电压，从而消除网侧谐波电流。
[0004]现有技术中的虚拟同步机控制系统方法谐波抑制效果不佳，谐波补偿性能受线路阻抗以及反馈增益大小的限制而导致谐波抑制效果能力受限。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种虚拟同步机输出电流的谐波抑制系统及方法，可以将VSG输出电压的基波分量和谐波分量解耦出来，从而有利于实现对VSG输出电压的基波分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备谐波电流抑制的虚拟同步机控制系统，其特征在于，包括：功率控制器、电压控制器、电流控制器、陷波器和相位补偿器和PWM生成器；所述功率控制器用于根据逆变器输出电压以及网侧电流获得有功功率和无功功率，并根据有功功率和无功功率输出基波电压参考值；所述电压控制器用于根据所述基波电压参考值生成基波电流参考值；所述陷波器用于根据网侧电流指令值与所述网侧电流的比较输出值获得网侧谐波电流；所述电流控制器与所述相位补偿器并联，电流给定值分别经过所述电流控制器与所述相位补偿器并联输出到PWM生成器，其中所述电流给定值为所述基波电流参考值与所述网侧谐波电流之和。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述陷波器包括数字二阶基波陷波器，所述的数字二阶基波陷波器用于防止网侧电流的基波分量进入所述电流控制器构成的电流内环控制。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数字二阶基波陷波器的传递函数为：ω0表示所要滤除的基波电压角频率，T表示采样周期，z为离散复变量。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述相位补偿器用于对前馈至所述电流控制器构成的电流内环控制的输入中的谐波分量进行闭环控制。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述相位补偿器传递函数为：式中h为需要抑制谐波次数；k
rh
决定谐波频率处的增益；ω
hi
用于调节谐振控制器的频率适应能力；为所需要补偿的相角；z为离散复变量。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述功率控制器包括瞬时功率计算单元、控制单元和电压指令生成单元；所述瞬时功率计算单元的输入端作为所述功率控制器的输入端，所述瞬时功率计算单元用于根据逆变器的输出电压以及所述网侧电流，得到有功功率和无功功率；所述控制单元用于根据所述有功功率和所述无功功率得到所述基波电压参考值的相位角和幅值；所述电压指令生成单元用于根据所述虚拟同步机输出电压的相位角和幅值得到所述基波电压参考值。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电流控制器采用比例控制器；所述电压控制器采用比例控制器加多个并联谐振控制器。8.一种具备谐波电流抑制的虚拟同步机控制方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，陈文文，彭子平，易淑智，吴兰，蓝海文，钟红，洪焕森，辛清明，史殷凯，郑晨炜，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司韶关供电局，
类型：发明
国别省市：