[发明专利]光伏虚拟同步发电机控制参数的整定方法及系统

说明书

本发明提供了一种光伏虚拟同步发电机控制参数的整定方法及系统，其中，方法包括：获取最小阻尼比ξ_min，获取有功下垂系数K_Dp、虚拟惯量J、虚拟电阻R_v和虚拟电感L_v的调节范围；设定K_Dp及J为最大值，R_v为最小值；建立光伏虚拟同步发电机并网系统的状态空间矩阵A_n×n，根据状态空间矩阵A_n×n计算得到一组阻尼比表达式；计算得到L_v的可行域U₁；将L_v的可行域U₁与其调节范围U_L取交集，若U₁∩U_L为空，则减小J的取值，返回上一步骤重新计算L_v的可行域U₁，若U₁∩U_L不为空，则根据U₁∩U_L设定虚拟电感L_v的取值；计算得到R_v的可行域U₂；将R_v的可行域U₂与其调节范围U_R取交集，根据U₂∩U_R设定虚拟电阻R_v的取值。本发明能够有效快速的实现光伏虚拟同步发电机控制参数的整定。

技术领域

本发明涉及光伏系统稳定性领域，尤其涉及一种光伏虚拟同步发电机(VSG)控制参数整定方法。

背景技术

为解决能源和环境问题，光伏电源在电网中的占比日益增加。为提高含大规模光伏电源的系统频率稳定性和电压稳定性，可采用虚拟同步发电机技术控制光伏发电设备，形成光伏虚拟同步发电机。光伏虚拟同步发电机继承了同步机的惯性、调频等优势，但也同时引入了同步机可能导致的稳定性问题。

目前对于光伏虚拟同步发电机的理论研究成果较多，但对光伏虚拟同步发电机在实际应用中的控制参数整定的研究较少，主要是通过经验或试错的方式对光伏虚拟同步发电机的控制参数进行整定，具有整定效率低、整定效果差的缺陷，使得光伏虚拟同步发电机并网时存在并网稳定性差及频率支撑能力差的问题。

发明内容

本发明用于解决现有技术中主要是通过经验或试错的方式对光伏虚拟同步发电机的控制参数进行整定，无光伏虚拟同步发电机控制参数整定标准，使得光伏虚拟同步发电机并网时存在并网稳定性的问题。

本发明的一技术方案为提供一种光伏虚拟同步发电机控制参数的整定方法，包括：

获取光伏虚拟同步发电机并网系统的最小阻尼比ξ_min，获取光伏虚拟同步发电机的有功下垂系数K_Dp、虚拟惯量J、虚拟电阻R_v和虚拟电感L_v的调节范围；

设定有功下垂系数K_Dp及虚拟惯量J为最大值，设定虚拟电阻R_v为最小值；

建立光伏虚拟同步发电机并网系统的状态空间矩阵A_n×n，根据状态空间矩阵A_n×n计算得到光伏虚拟同步发电机并网系统的一组阻尼比表达式f_i(K_Dp,J,R_v,L_v)(i＝1,...,n)；

根据有功下垂系数K_Dp、虚拟惯量J及虚拟电阻R_v的取值，所述阻尼比表达式及最小阻尼比ξ_min计算得到虚拟电感L_v的可行域U₁；