[发明专利]一种提高虚拟同步机暂态功角稳定性的控制方法和系统

权利要求书

1.一种提高虚拟同步机暂态功角稳定性的控制方法，其特征在于，包括：

S1.获取虚拟同步机输出有功功率P_vsg、无功功率Q_vsg；

S2.利用虚拟同步机输出有功功率P_vsg控制桥臂电压参考值的d轴分量；利用虚拟同步机输出无功功率Q_vsg控制桥臂电压参考值的q轴分量；步骤S2具体为，利用以下公式实现利用虚拟同步机输出有功功率P_vsg控制桥臂电压参考值的d轴分量；利用虚拟同步机输出无功功率Q_vsg控制桥臂电压参考值的q轴分量：

其中，分别为桥臂电压参考值的d、q轴分量，V_c为电容电压，L₁、r₁分别为逆变器侧的滤波电感、寄生电阻，P_vsg、Q_vsg分别为虚拟同步机输出的有功功率、无功功率，P_ref、Q_ref分别为输出有功功率、无功功率的指令值，D_p、D_q、J_p、J_q分别为有功环下垂系数、无功环下垂系数、有功环虚拟惯性系数、无功环虚拟惯性系数，ω_f为坐标系旋转频率；

S3.将桥臂电压参考值的d、q轴分量减去逆变器侧滤波阻抗压降，得到电容电压参考值的d、q轴分量；

S4.根据电容电压参考值的d、q轴分量，通过电压电流双环获得电流环输出的调制电压矢量，并通过空间矢量脉宽调制来控制逆变器功率器件的开通与关断。

2.根据权利要求1所述的一种提高虚拟同步机暂态功角稳定性的控制方法，其特征在于，步骤S3具体为，利用以下公式将桥臂电压参考值的d、q轴分量减去逆变器侧滤波阻抗压降，得到电容电压参考值的d、q轴分量：

其中，分别为电容电压参考值的d、q轴分量，z₁为逆变器侧的滤波阻抗幅值，θ_z1为逆变器侧滤波阻抗的阻抗角，i_ld、i_lq分别为逆变器侧电流的d、q轴分量。

3.根据权利要求1或2所述的一种提高虚拟同步机暂态功角稳定性的控制方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

通过电压互感器获取三相输出电容电压V_{c_abc}，通过电流互感器获取三相网侧电感电流i_{o_abc}和三相逆变器侧电感电流i_{l_abc}；

根据获得的三相输出电容电压V_{c_abc}、三相网侧电感电流i_{o_abc}、三相逆变器侧电感电流i_{l_abc}及计算得到的输出电压的相角θ_c，通过派克变换获得电容电压d、q轴分量V_cd、V_cq和网侧电感电流d、q轴分量i_od、i_oq；

通过公式计算得到虚拟同步机输出有功功率P_vsg、无功功率Q_vsg。