[发明专利]一种具有阻尼实时控制功能的逆变器控制器

权利要求书

1.一种具有阻尼实时控制功能的逆变器控制器，其特征在于该控制器能够通过下列步骤在线调整系统虚拟阻尼系数：

步骤1，逆变器初次使用时，输入系统所需参数，该参数包括逆变器所接滤波器和联接至公共耦合点线路的电路参数以及部分控制参数；

步骤2，采集电网侧三相电压v_pcca、v_pccb、v_pccc，逆变器三相输出电压e_a、e_b、e_c和三相输出电流i_a、i_b、i_c，并将采集的三相输出电压以及三相输出电流分解到逆变器旋转坐标系下，得到逆变器输出电压的dq分量e_d、e_q和输出电流的dq分量i_d、i_q；

步骤3，根据步骤2中得到的电网侧三相电压，经过锁相环与幅值计算单元得到电网角频率ω_g与电网侧电压幅值V_pcc；

步骤4，根据功率及幅值计算单元计算逆变器输出的有功功率P、无功功率Q和输出电压幅值E_t；

步骤5，根据无功电压环节得到逆变器调制波幅值U；

步骤6，通过VSG有功频率环节得到逆变器的角频率ω，对该角频率ω积分可得到逆变器调制波相位δ；

所述有功频率环节可表示为：

式中，s为拉普拉斯算子；有功功率P由步骤4得到；P^*、ω^*分别为逆变器给定的有功功率与给定角频率，m_p、J、K_d分别为有功频率下垂系数、虚拟转动惯量、虚拟阻尼系数，在逆变器启动t_s分钟后，K_d等于通过阻尼整定单元计算得到的最优虚拟阻尼而t_s分钟之内，则等于固定值

步骤7，将步骤5中逆变器调制波幅值U置于逆变器旋转坐标系的q轴，并令该坐标系d轴与0轴上电压为0，同时结合步骤6中得到的逆变器输出调制波相位δ，经dq反变换单元得到调制波信号u_a、u_b、u_c，再根据脉宽调制算法，生成脉冲宽度调制信号驱动三相桥式逆变电路，所述dq反变换单元中所需初始角为δ，通过步骤6中的有功频率环节得到。

2.根据权利要求1中所述步骤6中阻尼整定单元，其特征在于：通过实时建立逆变器的特征方程、计算特征根，并根据特征根实部判断系统是否满足稳定裕度要求；若存在实部大于σ_s的特征根，则认为系统不满足稳定裕度要求，并筛选出其中实部最大的特征根λ_i＝σ_i+jω_i；紧接着，通过分解输出功率得到虚拟阻尼转矩与虚拟同步转矩，并且计算出系统阻尼比表达式；最后通过调节虚拟阻尼系数使系统阻尼比为最优，以保证系统达到最佳运行状态；若不存在实部大于σ_s的特征根，则认为系统满足稳定裕度要求，并保持虚拟阻尼系数不变；虚拟同步发电机特征方程、虚拟阻尼转矩系数T_dinv(λ_i)、虚拟同步转矩系数T_sinv(λ_i)与最优虚拟阻尼计算方程可以表示为：

式中，ξ为系统最优阻尼比，Re[F_eu(λ_i)]与Im[F_eu(λ_i)]分别表示为函数F_eu(λ_i)的实部和虚部。其他参数为：

R_T＝R_a+R_E L_T＝L_f+L_E。