一种基于改进虚拟同步控制的逆变器并网策略及系统技术方案

技术编号:40702987 阅读:40 留言:0更新日期:2024-03-22 11:01
本发明专利技术属于逆变器并网控制领域,具体涉及一种基于改进虚拟同步控制的逆变器并网策略及系统。本发明专利技术公开了基于改进虚拟同步控制的逆变器并网策略,在传统VSG控制的基础上,对其有功控制环进行结构修改,在VSG惯量通道引入了PD控制,增加了系统有效的闭环零点;对电磁功率进行泰勒展开并忽略高次项,在原有有功输出上加入了功角补偿,更快速追踪VSG的有功指令值;给出关于角频率差值和角频率变化的标准,将电压跌落期间VSG的暂态特性的不同阶段定义为加减速状态,以此给出了虚拟惯量和虚拟阻尼的自适应控制方法。本发明专利技术方法实现简单,将改进的有功功率环和参数自适应调节相结合,能够有效地改善电网电压跌落期间VSG的输出振荡和功角失稳问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于逆变器并网控制领域,具体涉及一种基于改进虚拟同步控制的逆变器并网策略及系统


技术介绍

1、在能源和污染问题日益突出的当下,传统的化石发电已经越来越难以满足现在社会的可持续发展要求。近些年来,风电、光伏等新能源快速发展,电力电子变流控制技术和并网技术得到了广泛应用。然而传统的大功率电力电子换流器难以为电网系统提供足够的无功支撑能力,同时分布式电源发电随机性大,并网逆变器的惯量阻尼小,对电网系统的稳定有所影响。

2、为解决存在的问题,虚拟同步发电机技术得到了国内外技术人员的广泛关注,其模拟同步发电机的转子方程,通过加入虚拟惯量和虚拟阻尼参数,使得电力电子换流器具有了类似同步发电机的调频和调压特性,能够为电网提供电压支撑和频率调节能力。

3、虚拟同步发电机技术在模拟同步发电机转子的同时,也存在诸多问题。虚拟惯量增加了整个系统的阶数,容易使得响应速度降低,影响并网稳定性,虚拟阻尼过大则容易影响系统的稳态性能,不合理的参数选取使得vsg易发生输出振荡,在受到扰动时发生频率振荡、功角失稳等现象。

4、现阶段对比vsg本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于改进虚拟同步控制的逆变器并网策略,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种基于改进虚拟同步控制的逆变器并网策略,其特征在于:所述建立VSG控制策略的小信号模型包括根据传统的同步发电机二阶模型,VSG转子方程为:

3.如权利要求2所述的一种基于改进虚拟同步控制的逆变器并网策略,其特征在于:所述对有功控制环节进行优化包括根据控制理论,增加有效的二阶系统的闭环零点,在保证原系统稳定的情况下改善动态性能,在有功环节加入PD控制,得修改后的闭环函数:

4.如权利要求3所述的一种基于改进虚拟同步控制的逆变器并网策略,其特征在于:所述根据不同阶段的...

【技术特征摘要】

1.一种基于改进虚拟同步控制的逆变器并网策略,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种基于改进虚拟同步控制的逆变器并网策略,其特征在于:所述建立vsg控制策略的小信号模型包括根据传统的同步发电机二阶模型,vsg转子方程为:

3.如权利要求2所述的一种基于改进虚拟同步控制的逆变器并网策略,其特征在于:所述对有功控制环节进行优化包括根据控制理论,增加有效的二阶系统的闭环零点,在保证原系统稳定的情况下改善动态性能,在有功环节加入pd控制,得修改后的闭环函数:

4.如权利要求3所述的一种基于改进虚拟同步控制的逆变器并网策略,其特征在于:所述根据不同阶段的特性定义vsg的运行状态包括将δω和dω/dt的正负作为判断某阶段特性的标准,当δω·dω/dt>0时,将vsg视为处于加速阶段,当δω·dω/dt<0时,vsg视为处于减速阶段;

5.如权利要求4所述的一种基于改进虚拟同步控制的逆变器并网策略,其特征在于:所述自适应调整有功控制环内的参数包括虚拟惯量j和虚拟阻尼d能够跟随振荡过程中角速度变化和角速度瞬时变化率自...

【专利技术属性】
技术研发人员:卓浩泽周柯金庆忍罗安荣飞彭也伦莫枝阅吴丽芳俞小勇帅智康陈燕东伍文华
申请(专利权)人:广西电网有限责任公司电力科学研究院
类型:发明
国别省市:

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