[发明专利]基于带通阻尼电压型变流器虚拟同步电机控制方法

权利要求书

1.基于带通阻尼电压型变流器虚拟同步电机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)模拟转子转动方程部分，根据电压型变流器的输出有功功率的参考指令P_ref与实际输出有功功率P_e的差值P_err计算得到虚拟同步电机的频率标幺值ω^*，利用虚拟同步电机的频率标幺值ω^*获得变流器电压电流双闭环控制所需频率及相位信息；

2)以模拟实际同步电机中阻尼绕组的作用为目标，设计带通阻尼反馈环节使其在低频段的增益为无穷小，即在稳态时输出为零；在中频段带通阻尼与纯比例环节幅频和相频特性一致，进而计算出虚拟同步机阻尼功率，频率标幺值ω^*与基准频率标幺值1作差后，与带通阻尼反馈环节相乘得到阻尼功率，将阻尼功率与步骤1)中得到的差值P_err实时作差，用于校正步骤1)中差值P_err，进而校正步骤1)中输出频率及相位信息；

3)利用步骤2)校正所得频率及相位信息设计变流器电压电流双闭环控制环节，得到变流器开关网络的开关控制信号，进而用于驱动开关网络。

2.根据权利要求1所述的基于带通阻尼电压型变流器虚拟同步电机控制方法，其特征在于，步骤1)中，电压变流器的输出有功功率的参考指令P_ref与实际输出有功功率P_e作差，其差值经过整个系统的基准容量P_base标幺，标幺后的结果除以2倍的同步电机惯性常数H并对结果积分，得到频率标幺值ω^*，具体公式如下：

式中：s为积分算子；

频率标幺值ω^*再乘以频率基准值ω_R并对结果积分，得到设计变流器电压电流双闭环控制环所需的相位信息θ，具体公式如下：

3.根据权利要求1所述的基于带通阻尼电压型变流器虚拟同步电机控制方法，其特征在于，步骤3)中，利用步骤2)中得到的校正后的相位，将变流器实际输出电压u_a、u_b、u_c变换到dq坐标系得到u_d、u_q，将变流器dq轴输出电压指令和分别与u_d和u_q作差，其差值经过PI控制器计算得到变流器dq轴输出电流指令和将变流器dq轴输出电流指令和分别与变流器dq轴实际输出电流作差，其差值经过PI控制器，计算得到变流器dq轴调制信号，调制信号再经过PWM或者SVM调制器得到变流器开关网络的开关控制信号，进而用于驱动开关网络。