[发明专利]一种虚拟同步发电机控制方法

权利要求书

1.一种虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、有功下垂调节步骤，所述有功下垂调节步骤模拟同步发电机静态和动态有功下垂调节特性，根据有功功率实时改变输出角频率；根据功率大小实时改变输出转矩，为频率惯性环节提供转矩信号；

S2、无功下垂调节步骤，所述无功下垂调节步骤模拟模拟了同步发电机的励磁调节环节，根据无功功率大小实时改变输出电压大小；

S3、引入虚拟阻抗，加入电磁方程，模拟分布式发电单元的输出阻抗，通过修改虚拟阻抗参数，改变分布式发电单元中的输出阻抗特性，减小分布式发电单元的功率耦合；

S4、二阶电压惯性步骤，所述二阶电压惯性步骤采用二阶低通滤波器，增强高频幅值衰减，以及滤除高次谐波效果，减小功率波动对电压的影响，输出具有惯性的电压信号；

S5、电压电流双闭环，所述电压电流双闭环步骤具体为电压电流双闭环控制；其中，电压电流双闭环控制中外环为电压环PI控制，内环为电流环PI控制，控制信号通过SVPWM调制输出脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的一种虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，所述有功下垂调节步骤中，根据有功功率实时改变输出的角频率通过相位角传递到电压电流双闭环步骤中。

3.根据权利要求1所述的一种虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，所述有功下垂调节步骤包括一有功下垂调节方程：

P_m＝-ΔωK_ω+P_r＝(ω_r-ω)K_ω+P_r

式中P_r、P_m、K_ω和ω_r分别为给定有功功率、分布式发电单元输出有功功率、有功下垂系数和给定角频率。

4.根据权利要求1所述的一种虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，所述无功下垂调节步骤的无功下垂调节方程：

(Q_r-Q)K_V+V_r＝V

式中Q_r、Q、K_V和V_r分别为给定无功功率、分布式发电单元输出无功功率、无功下垂系数和给定电压。

5.根据权利要求1所述的一种虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，所述虚拟阻抗通过电磁方程加入，其公式为

式中R_l和L_l为虚拟电阻和虚拟电抗。i_d和i_q分别为三相电感电流经过dq变换后的d轴电感电流和q轴电感电流。

6.根据权利要求1所述的一种虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，所述二阶电压惯性步骤包含一个二阶惯性方程，该方程为

式中h_o、ω_o、ζ分别为通带增益、滤波器截止频率和阻尼系数。