[发明专利]具备电能质量复合控制功能的虚拟同步发电机控制方法

权利要求书

1.具备电能质量复合控制功能的虚拟同步发电机控制方法，所述控制方法在三相四桥臂逆变器电路结构基础上进行，其特征在于，包括如下步骤：

1)SOGI-PLL锁相与三相电压正序分量分解；

对电网电压，即滤波电容电压u_Cabc＝[u_Ca,u_Cb,u_Cc]^T进行SOGI-PLL运算，得到其相位θ、频率ω_g与幅值U_g；再利用u_Cabc瞬时值与θ对u_Cabc进行正序分解，得到u_Cabc的正序分量u_Cabc⁺＝[u_Ca⁺,u_Cb⁺,u_Cb⁺]^T；

2)虚拟同步发电机功率外环控制；

包括虚拟同步发电机输出瞬时功率二倍工频平均值计算、虚拟同步发电机有功-功角环、虚拟同步发电机无功-电压环，该步骤生成虚拟同步发电机在dq0坐标系下虚拟内电势瞬时值e_dq0＝[e_d,e_q,e₀]^T；

3)虚拟阻抗控制；

利用步骤2)产生的虚拟内电势瞬时值e_dq0以及电网电压相位θ，经过iPark变换生成虚拟内电势在αβγ坐标系下的参考值e_αβγ^*＝[e_α^*,e_β^*,e_γ^*]^T；对abc坐标系下的电容电压正序分量u_Cabc⁺进行Clarke变换，将其转换至αβγ坐标系下u_Cαβγ＝[u_Cα,u_Cβ,u_Cγ]^T；e_αβγ^*与u_Cαβγ比较后经过虚拟阻抗控制，得到基波功率参考电流i_αβγ^*＝[i_α^*,i_β^*,i_γ^*]^T；

4)基于SGT滤波器的FBD谐波电流、不平衡电流与无功电流检测；

利用负载电流i_load＝[i_loada,i_loadb,i_loadc]^T、电容电压正序分量u_Cabc⁺和相位θ，通过基于SGT滤波器的FBD谐波电流、不平衡电流与无功电流检测法，将i_load中的非基波有功电流成分i_loadh＝[i_loadha,i_loadhb,i_loadhc]^T分离出来，并将i_loadh从abc坐标系转换为αβγ坐标系得到谐波参考电流i_loadh^*＝[i_loadhα^*,i_loadhβ^*,i_loadhγ^*]^T；

5)基于多重准PR控制器的电流内环控制；

将基波功率参考电流i_αβγ^*与谐波参考电流i_loadh^*相加得到电流环参考值，将电流环参考值与经过Clarke变换的滤波电感电流i_Lαβγ＝[i_Lα,i_Lβ,i_Lγ]^T进行比较，进而采用多重准PR控制对αβγ坐标系下各分量的基波与5、7、11、13次谐波成分进行补偿，得到αβγ坐标系下待调制电压信号u_mod＝[u_modα,u_modβ,u_modγ]^T；

6)3D-SVPWM调制生成四桥臂电路驱动信号；

通过3D-SVPWM调制方法，利用步骤5)得到的αβγ坐标系下待调制电压信号u_mod，生成三相四桥臂逆变器驱动信号。