[发明专利]一种基于VSG的微电网暂态自适应参数控制策略

权利要求书

1.一种基于VSG的微电网暂态自适应参数控制策略，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将带有储能的DG通过逆变器、LC滤波器，作为虚拟同步电机接入电网，构建基于VSG的微电网系统动态模型；其中，微电网系统动态模型为基于虚拟惯性转矩、虚拟阻尼因子的虚拟同步发电机的典型二阶模型；其主要由电磁部分与机械运动两部分组成，其为

Δδ＝δ₁-δ_ref＝∫(ω-ω_ref)dt (2)

Δω＝ω-ω_ref (4)

其中，P_m为机械功率，P_e为电磁功率，J为虚拟惯性转矩，D为虚拟阻尼因子，ω_ref为额定角频率，ω为电网实际角频率，Δω为角频率差值，V_ref和δ_ref为DG在额定条件下的电压幅值和相角，E和δ₁为DG的输出电压幅值和相角，δ为VSG的相角，Δδ为VSG的相角差；

步骤2，对微电网系统动态模型的虚拟惯性转矩和阻尼因子建立对应关系：

J＝k_J(ω-ω_ref)²+J₀ (5)

D＝k_DJ (6)

式(5)中：J₀和J为DG的稳态惯性转矩和虚拟惯性转矩，k_J为惯性转矩调节系数，系数k_J与d²ω/dt²取异号；

式(6)中：D为DG的虚拟阻尼因子，k_D为阻尼调节系数；

步骤3，将式(3)～(6)代入到式(1)中，可得新型转子动态摇摆方程为：

对式(7)进行线性化处理，并将式(2)代入其中可得：

将式(8)中k_J值忽略改写为：

分析表达式(9)可知，该式为典型的二阶传递函数，则其自然振荡角频率和阻尼系数可通过表达式(10)和(11)所得

根据同步发电机的自然振荡频率和阻尼系数范围，来确定稳态惯性转矩J₀和阻尼调节系数k_D的数值范围；

对于惯性转矩调节系数k_J的数值范围，由于在减速阶段过程中，其数值为负；所以k_J必须满足式(12)，即

J₀-|k_J|(ω-ω_ref)²＜0 (12)

所以惯性转矩调节系数k_J的数值范围为：

步骤4，利用基于步骤2、3确定的微电网系统动态模型对基于VSG的微电网暂态自适应参数进行控制。