【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及虚拟同步发电机控制，尤其涉及一种虚拟同步发电机控制方法及装置。
技术介绍
1、在传统的电力系统中，同步发电机能够向电网提供惯性，并且在励磁调节器和转子的作用下，电网电压及功率可以得到有效的支撑。与传统电力系统采用同步发电机不同，分布式电源采用电力电子设备，优点是控制灵活，有较快的响应速度，同时缺点也十分明显，电力电子变换器不具备转动惯量，对电网的电压和频率支撑能力不足。分布式电源的大规模接入，使得电力系统有着明显得到电力电子化特征，暂态特性和动态特性受到了严重影响。
2、通过引入虚拟同步发电机(virtual synchronous generator，vsg)进行控制可以有效的提高分布式电源系统稳定性，使得分布式电源获得足够的频率和电压稳定性。相关的虚拟同步发电机的控制方法通常是采用指数型调节系数进行转动惯量的调节，但是指数型调节系数会使转动惯量调节速度快，难以准确调节到合适的数值，难以快速改善电力系统的稳定性。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种虚拟同步发电机控制方法及装置，以提高调节转动惯量的准确性，减少调节时间，进而快速改善系统的稳定性。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种虚拟同步发电机控制方法，包括：
3、实时获取分布式发电系统的频率参数；
4、根据当前频率参数，检测分布式发电系统是否发生频率扰动；
5、若分布式发电系统发生频率扰动，则确定当前频率参数对应的转动惯量和阻尼系数，其中转
6、基于转动惯量和阻尼系数，利用预设的自适应控制策略，对分布式发电系统中的虚拟同步发电机进行控制。
7、在一种可能的实现方式中，在根据当前频率参数，检测分布式发电系统是否发生频率扰动之后，还包括：
8、若分布式发电系统未发生频率扰动，则将转动惯量和阻尼系数设为预设值。
9、在一种可能的实现方式中，频率参数包括频率偏差和频率变化率；其中，频率偏差为虚拟同步发电机输出的角频率和电网频率的差值，频率变化率为虚拟同步发电机的输出的角频率的变化率。
10、在一种可能的实现方式中，根据当前频率参数，检测分布式发电系统是否发生频率扰动，包括：
11、判断频率变化率是否大于转动惯量调节的变化阈值，频率偏差与频率变化率的乘积是否大于0，以及频率偏差的绝对值是否大于阻尼系数调节的变化阈值；
12、若频率变化率大于转动惯量调节的变化阈值，且频率偏差与频率变化率的乘积大于0，则确定发生频率扰动；
13、或者，若频率偏差的绝对值大于阻尼系数调节的变化阈值，则确定发生频率扰动。
14、在一种可能的实现方式中，预设的自适应控制策略通过以下方式确定：
15、根据虚拟同步发电机的模拟转子的运动，确定虚拟同步发电机的有功频率控制方程；
16、根据虚拟同步发电机的一次调频，确定虚拟同步发电机的模拟转子运动模型；
17、基于有功频率控制方程和模拟转子运动模型，得到虚拟同步发电机的自适应控制策略。
18、在一种可能的实现方式中，确定当前频率参数对应的转动惯量，包括：
19、根据确定当前频率参数对应的转动惯量；
20、其中，j表示当前频率参数对应的转动惯量，j0表示预设的转动惯量，kj表示转动惯量的调节系数，ω表示虚拟同步发电机的输出频率，δω表示频率偏差，表示频率变化率，cj表示转动惯量调节的变化阈值。
21、在一种可能的实现方式中，确定当前频率参数对应的阻尼系数，包括：
22、根据确定当前频率参数对应的阻尼系数；
23、其中，d表示当前频率参数对应的阻尼系数，d0表示预设的阻尼系数，kd表示阻尼系数的调节系数，cd表示阻尼系数调节的变化阈值。
24、在一种可能的实现方式中，自适应控制策略为：
25、
26、其中，j表示当前频率参数对应的转动惯量，ω0表示虚拟同步发电机的额定角频率，表示频率参数中的频率变化率，pref表示虚拟同步发电机的给定有功功率，pe表示虚拟同步发电机输出的有功功率，d表示当前频率参数对应的阻尼系数，kω1表示调差系数，δω表示频率参数中的频率偏差，δ表示功角，表示功角变化率。
27、第二方面，本专利技术实施例提供了一种虚拟同步发电机控制装置，包括：
28、获取模块，用于实时获取分布式发电系统的频率参数；
29、检测模块，用于根据当前频率参数，检测分布式发电系统是否发生频率扰动；
30、确定模块，用于若分布式发电系统发生频率扰动，则确定当前频率参数对应的转动惯量和阻尼系数，其中转动惯量和阻尼系数中的调节系数均为比例系数；
31、控制模块，用于基于转动惯量和阻尼系数，利用预设的自适应控制策略，对分布式发电系统中的虚拟同步发电机进行控制。
32、在一种可能的实现方式中，确定模块还用于：
33、若分布式发电系统未发生频率扰动，则将转动惯量和阻尼系数设为预设值。
34、本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
35、本专利技术实施例通过将频率扰动时转动惯量的调节系数设置为比例系数，能够降低转动惯量中参数的衰减速率，避免指数型调节系数导致的转动惯量调节速度过快的问题，进而能够快速准确地确定出转动惯量，减少调节时间，快速改善分布式发电系统的稳定性；基于转动惯量和阻尼系数，利用自适应控制策略，协同控制虚拟同步发电机，能够为虚拟同步发电机同时提供动态的转动惯量和阻尼系数，提高支撑能力，避免仅通过转动惯量进行控制和调节，扩大分布式发电系统的可调节范围，进而提高分布式发电系统的稳定性与可靠性。
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1.一种虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，在所述根据所述当前频率参数，检测所述分布式发电系统是否发生频率扰动之后，还包括：
3.根据权利要求1所述的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，所述频率参数包括频率偏差和频率变化率；其中，所述频率偏差为所述虚拟同步发电机输出的角频率和电网频率的差值，所述频率变化率为所述虚拟同步发电机的输出的角频率的变化率。
4.根据权利要求3所述的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，所述根据所述当前频率参数，检测所述分布式发电系统是否发生频率扰动，包括：
5.根据权利要求1所述的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，所述预设的自适应控制策略通过以下方式确定：
6.根据权利要求4所述的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，确定所述当前频率参数对应的转动惯量，包括：
7.根据权利要求4所述的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，确定所述当前频率参数对应的阻尼系数，包括：
8.根据权利要求5-7任一项所述的虚拟同步发
9.一种虚拟同步发电机控制装置，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的虚拟同步发电机控制装置，其特征在于，所述确定模块还用于：
...【技术特征摘要】
1.一种虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，在所述根据所述当前频率参数，检测所述分布式发电系统是否发生频率扰动之后，还包括：
3.根据权利要求1所述的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，所述频率参数包括频率偏差和频率变化率；其中，所述频率偏差为所述虚拟同步发电机输出的角频率和电网频率的差值，所述频率变化率为所述虚拟同步发电机的输出的角频率的变化率。
4.根据权利要求3所述的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，所述根据所述当前频率参数，检测所述分布式发电系统是否发生频率扰动，包括：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩璟琳，侯若松，胡平，刘洋，李洪涛，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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