【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子变流器和虚拟同步机控制，尤其涉及一种抗网侧频率扰动的虚拟同步机的暂态控制系统和控制方法。
技术介绍
1、随着风电、光电等分布式能源及其电力电子变流器的大面积接入电网，传统同步发电机的比例减小，电网的旋转备用容量及转动惯量相对减少，频率变化率变大，有超出电网标准的风险。采用虚拟同步机(virtual synchronous generator，vsg)技术，通过结合直流侧储能单元，将同步发电机的机电暂态方程加入到变流器的控制中，使得变流器不仅具有调压调频特性，而且为电网提供惯性和阻尼，成为新能源发电连接电网的理想方式。
2、当功率指令突变时，传统vsg有功功率和输出频率会出现暂态振荡。现有众多vsg控制改进方法在可以改善传统vsg在功率指令突变下的功率响应暂态特性。但是，现有方法都没有研究在电网频率暂变与波动时，诱发的vsg输出功率振荡的问题；而且现有vsg控制改进方法反而还恶化了电网频率扰动所引发的vsg有功功率的振荡问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种抗网侧频率扰动的虚拟同步机的暂态控制系统和控制方法，不同于现有方案，本专利技术既可以对虚拟同步机有功指令突变导致的暂态振荡进行抑制，又可以有效抵御电网频率扰动。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种抗网侧频率扰动的虚拟同步机的暂态控制系统，包括：瞬时功率计算模块、控制器和相位补偿器；瞬时功率计算模块用于确定虚拟同步机有功功率的输出值和虚拟同步机无功功率的输出值；控制器接入虚
3、第二方面，本专利技术实施例提供了一种抗网侧频率扰动的虚拟同步机的暂态控制方法，应用于第一方面提供的虚拟同步机的暂态控制系统，虚拟同步机的暂态控制方法包括：所述瞬时功率计算模块确定所述虚拟同步机有功功率的输出值和所述虚拟同步机无功功率的输出值；所述控制器根据所述虚拟同步机有功功率的参考值与反馈的所述虚拟同步机有功功率的输出值的差值输出控制信号至所述相位补偿器；所述相位补偿器根据所述控制信号调节虚拟同步机输出的角频率，以降低虚拟同步机在网侧频率暂变与波动时的输出有功功率振荡。
4、本专利技术实施例的技术方案，通过增加相位补偿器，既可以对虚拟同步机有功指令突变导致的暂态振荡进行抑制，进而又可以有效抵御电网频率扰动。
5、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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1.一种抗网侧频率扰动的虚拟同步机的暂态控制系统，其特征在于，包括：瞬时功率计算模块、控制器和相位补偿器；
2.根据权利要求1所述的虚拟同步机的暂态控制系统，其特征在于，所述相位补偿器的传递函数满足如下关系：
3.根据权利要求1所述的虚拟同步机的暂态控制系统，其特征在于，所述控制器的传递函数满足如下关系：
4.根据权利要求1所述的虚拟同步机的暂态控制系统，其特征在于，所述虚拟同步机的功率传输模型的传递函数满足如下关系：
5.根据权利要求1所述的虚拟同步机的暂态控制系统，其特征在于，电网角频率与虚拟同步机有功功率的传递函数满足如下关系：
6.根据权利要求1所述的虚拟同步机的暂态控制系统，其特征在于，所述瞬时功率计算模块用于根据所述虚拟同步机输出电压以及虚拟同步机输出电流，确定所述虚拟同步机有功功率的输出值和所述虚拟同步机无功功率的输出值。
7.根据权利要求6所述的虚拟同步机的暂态控制系统，其特征在于，还包括电压生成模块，所述电压生成模块用于根据所述相位补偿器的输出值和所述虚拟同步机无功功率输出值，确定所述虚拟同
8.根据权利要求7所述的虚拟同步机的暂态控制系统，其特征在于，还包括电压电流控制器，所述电压电流控制器用于跟随所述虚拟同步机输出电压的参考值。
9.根据权利要求8所述的虚拟同步机的暂态控制系统，其特征在于，还包括PWM调制模块，所述PWM调制模块用于输出驱动所述虚拟同步机的斩波信号。
10.一种抗网侧频率扰动的虚拟同步机的暂态控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述的虚拟同步机的暂态控制系统，所述虚拟同步机的暂态控制方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种抗网侧频率扰动的虚拟同步机的暂态控制系统，其特征在于，包括：瞬时功率计算模块、控制器和相位补偿器；
2.根据权利要求1所述的虚拟同步机的暂态控制系统，其特征在于，所述相位补偿器的传递函数满足如下关系：
3.根据权利要求1所述的虚拟同步机的暂态控制系统，其特征在于，所述控制器的传递函数满足如下关系：
4.根据权利要求1所述的虚拟同步机的暂态控制系统，其特征在于，所述虚拟同步机的功率传输模型的传递函数满足如下关系：
5.根据权利要求1所述的虚拟同步机的暂态控制系统，其特征在于，电网角频率与虚拟同步机有功功率的传递函数满足如下关系：
6.根据权利要求1所述的虚拟同步机的暂态控制系统，其特征在于，所述瞬时功率计算模块用于根据所述虚拟同步机输出电压以及虚拟同步机输出电流，确定所述虚...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，曾智，田小东，王娴，陈文文，贾恒杰，吴兰，胡玉婷，敖伟，谭紫云，崔宫，洪焕森，李俊杰，翁财宏，蓝海文，胡静春，刘军，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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