[发明专利]一种自适应惯量的虚拟同步机控制方法在审

专利信息
申请号: 202110816365.1 申请日: 2021-07-20
公开(公告)号: CN113629782A 公开(公告)日: 2021-11-09
发明(设计)人: 韩俊飞;孙凌玉;王宇强;俞超宇;江峰 申请(专利权)人: 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司;浙江大学
主分类号: H02J3/48 分类号: H02J3/48;H02J3/24
代理公司: 杭州中成专利事务所有限公司 33212 代理人: 周世骏
地址: 010020 内蒙古*** 国省代码: 内蒙古;15
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摘要:
搜索关键词: 一种 自适应 惯量 虚拟 同步 控制 方法
【权利要求书】:

1.一种自适应惯量的虚拟同步机控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)采集微电网中的逆变器输出的三相电压va、vb,vc和三相电流ia、ib、ic的信号,计算逆变器输出的瞬时有功功率P;

(2)将瞬时有功功率P与给定的功率参考值Pref做差后取绝对值,得到功率偏差值ΔP;将功率偏差值ΔP引入到虚拟同步机的控制环中,实现虚拟同步机控制中的惯量随功率变化量自适应调整,生成逆变器的角频率参考值ωref

(3)将步骤(2)中虚拟同步机所生成的角频率参考值ωref用于电压和电流环控制,最终通过PWM环节实现对三相逆变器的控制。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中所述逆变器瞬时有功功率P的计算方法,具体如式(1)所示:

P=vaia+vbib+vcic (1)

式中,P为逆变器输出的有功功率,va、vb、vc分别为逆变器输出的三相电压,ia、ib、ic为逆变器输出的三相电流。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中所述实现虚拟同步机控制中的惯量随功率变化量自适应调整,具体方法如下所示:

ω=ωref (7)

则式(5)表示为:

忽略阻尼系数,对式(8)进行化简,得到:

令ΔP=Pref-P,得到逆变器输出功率变化与频率变化率的关系:

当虚拟同步机控制引入功率调节,逆变器输出频率变化率得到限制,得到如下关系:

以上各式中的符号含义是:J0为虚拟同步机中惯量的初始值,kω为功率反馈系数,J为虚拟同步机的惯量常数,D为虚拟同步的阻尼系数,ω为逆变器实际输出角频率,ω0为逆变器输出角频率初始设定值,ωref为逆变器输出角频率的参考值,ωn为逆变器运行额定角频率。

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