【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于逆变器并网，具体涉及一种逆变器平滑并网的vsg控制方法。
技术介绍
1、战略目标的提出促进了风电、光伏等可再生新能源在电网中的应用。大量分布式新能源经电力电子逆变器接入电网，其能量存储与释放的迅速与灵活为新能源电力系统安全稳定地运行提供了有效保证，但一定程度上降低了电网电压和频率的支撑能力，使得以同步发电机(synchronous generator，sg)为主的电力系统呈现出弱电网特征。相关研究将下垂控制、虚拟同步发电机(virtual sg，vsg)等方法引入逆变器控制技术，以增强新能源并网系统电压与频率的稳定性。vsg分别通过模拟sg的转子摇摆方程和励磁特性，实现有功调频与无功调压，进而为电网提供足够的惯量支撑。
2、然而，由于引入了虚拟惯量，系统阶数增加，使得vsg在电网频率波动下面临有功功率振荡的问题，从而形成大电流冲击。vsg抗过流能力不如sg，容易造成逆变器过流保护甚至损坏。vsg并网有功的动态特性与稳态特性存在一定的耦合矛盾，难以直接通过调整vsg参数来解决并网有功动态振荡的问题。
3、为此，国内外学者进行了广泛研究，主要提出自适应虚拟惯量阻尼法和等效阻尼比法两大类解决方案，其原理都是通过增加并网暂态阻尼来减小并网时有功功率的振荡。但是，自适应虚拟惯量阻尼法在稳态条件下调节参数保持不变，难以解决有功存在稳态偏差的问题，且自适应参数调节算法较为复杂，增加了控制难度，甚至影响系统并网系统的稳态性能；等效阻尼比法保持vsg虚拟惯量和阻尼参数不变。现有研究主要通过在vsg的有功环增加
技术实现思路
1、针对逆变器并网中存在的有功动态振荡问题，本专利技术提出一种逆变器平滑并网的vsg控制方法，使得vsg由离网模式向并网模式切换时，vsg输出电压与电网电压相位、频率相同，减小并网瞬间的电流冲击和电压畸变，提高并网稳定运行后的电能质量。
2、本专利技术保护一种逆变器平滑并网的vsg控制方法，在vsg有功环的前向通路中同时引入一阶微分前馈补偿环节和一阶微分负反馈补偿环节，
3、其中一阶微分前馈补偿环节的传递函数为一阶微分负反馈补偿环节gt(s)＝kts；
4、vsg系统输出有功功率对电网频率波动的闭环传递函数为
5、
6、进一步的，引入频率扰动补偿环节，使得功率角波动量与电网电压角频率波动量的传递函数
7、更进一步的，频率扰动补偿环节的传递函数为将电网电压角频率波动量通过传递函数gω(s)补偿至vsg输出有功功率。
8、本专利技术还保护一种基于上述vsg控制方法进行并网的并网逆变器。
9、本专利技术为提升vsg并网系统的性能指标，在传统vsg有功-频率控制的基础上加入一阶微分前馈环节和一阶微分负反馈环节实现共同补偿，有效增大了vsg并网的暂态阻尼，降低了电网频率波动时有功功率的振荡，减小了大电流冲击，保证了响应速度，提高了vsg并网系统的稳定性；由于一阶微分负反馈环节的引入，无需额外添加低通滤波器即可降低高频噪声干扰，降低系统的阶数；在电网频率处引入频率扰动补偿器，降低了系统的稳态误差；与此同时，本专利技术提出的控制结构简单易实现。
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1.一种逆变器平滑并网的VSG控制方法，其特征在于，在VSG有功环的前向通路中同时引入一阶微分前馈补偿环节和一阶微分负反馈补偿环节，
2.根据权利要求1所述的逆变器平滑并网的VSG控制方法，其特征在于，引入频率扰动补偿环节，使得功率角波动量与电网电压角频率波动量的传递函数
3.根据权利要求2所述的逆变器平滑并网的VSG控制方法，其特征在于，频率扰动补偿环节的传递函数为将电网电压角频率波动量通过传递函数Gω(s)补偿至VSG输出有功功率。
4.一种并网逆变器，其特征在于，基于权利要求1-3任意一项所述的VSG控制方法进行并网。
【技术特征摘要】
1.一种逆变器平滑并网的vsg控制方法，其特征在于，在vsg有功环的前向通路中同时引入一阶微分前馈补偿环节和一阶微分负反馈补偿环节，
2.根据权利要求1所述的逆变器平滑并网的vsg控制方法，其特征在于，引入频率扰动补偿环节，使得功率角波动量与电网电压角频率波动量的传递函数...
【专利技术属性】
技术研发人员：王李冬，尚扬，黄海宏，唐倩，魏超，陈世燚，石磊，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司六安供电公司，
类型：发明
国别省市：
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