[发明专利]一种风电机组的虚拟同步控制方法、装置及控制器

权利要求书

1.一种风电机组的虚拟同步控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根据风电机组实际输出有功功率和风电机组实际输出无功功率确定风电机组并网点电压幅值；

根据所述风电机组并网点电压幅值确定风电机组无功功率参考值；

根据所述风电机组有功功率参考值确定风电机组内电势幅值参考值；

根据所述风电机组内电势幅值参考值确定风电机组转子电流参考值的d/q轴分量；

根据所述风电机组转子电流参考值的d/q轴分量确定风电机组转子电压参考值的d/q轴分量；

根据所述风电机组转子电压参考值的d/q轴分量确定控制所述风电机组的PWM信号，并利用该PWM信号控制所述风电机组。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据风电机组实际输出有功功率和风电机组实际输出无功功率确定风电机组并网点电压幅值，包括：

按下式确定风电机组并网点电压幅值U_g：

其中，k为变压器变比系数，U_s为风电机组定子电压幅值，P_mea为风电机组实际输出有功功率，R_T为变压器等效电阻，Q_mea为风电机组实际输出无功功率，X_T为变压器等效电抗。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述风电机组并网点电压幅值确定风电机组无功功率参考值，包括：

按下式确定风电机组无功功率参考值Q_ref：

Q_ref＝Q₀+τ_q(U_n-U_g)

其中，Q₀为风电机组初始无功功率，τ_q为无功电压下垂系数，U_n为风电机组并网点电压额定值，U_g为风电机组并网点电压幅值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述风电机组有功功率参考值确定风电机组内电势幅值参考值，包括：

按下式确定风电机组内电势幅值参考值E'^*：

其中，k_vp为无功控制环的比例系数，k_vi为无功控制环的积分系数，s为拉普拉斯算子，Q_ref为风电机组无功功率参考值，Q_mea为风电机组实际输出无功功率。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述风电机组内电势幅值参考值确定风电机组转子电流参考值的d/q轴分量，包括：

按下式确定风电机组转子电流参考值的d轴分量

按下式确定风电机组转子电流参考值的q轴分量

其中，L_m为风电机组定子，转子绕组间互感，ω₁为电网同步角频率，L_r为风电机组转子的电感，X'为风电机组的等效电抗，E'^*为风电机组内电势幅值参考值，θ_vsg为虚拟同步电机位置角，θ_s为风电机组定子位置角，U_s为风电机组定子电压幅值。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，按下式确定所述虚拟同步电机位置角θ_vsg：

其中，s为拉普拉斯算子，J_vsg为虚拟同步电机的转动惯量，ω₁为电网同步角频率，P_ref为风电机组有功功率参考值，P_mea为风电机组实际输出有功功率，D_vsg为虚拟同步电机的阻尼，ω_vsg为虚拟同步电机角频率。