[发明专利]一种提升构网型变流器虚拟惯量的控制方法及系统

权利要求书

1.一种提升构网型变流器虚拟惯量的控制方法，其特征在于，包括：

在有功-频率下垂控制的基础上，引入给定频率与系统频率偏差值的微分环节，得到构网型变流器的输入有功功率；

引入一阶惯性环节，模拟同步发电机的转子运动方程，将构网型变流器输入、输出有功功率变化量的偏差，映射为构网型变流器自身输出频率的变化量；

基于构网型变流器自身输出频率的变化量，以及构网型变流器输出电压的dq轴参考值，经电压电流双环控制生成PWM控制信号，并根据所述PWM控制信号控制所述构网型变流器的开关管。

2.根据权利要求1所述的提升构网型变流器虚拟惯量的控制方法，其特征在于，构网型变流器的输入有功功率表达式为：

P_in＝P_ref+K_fp(f_ref-f_系统)+Ms(f_ref-f_系统)

其中，P_ref为构网型变流器的直流侧输入有功功率的参考值，K_fp为频率有功功率下垂系数，f_ref为给定频率，f_系统为系统频率，M为微分系数。

3.根据权利要求1所述的提升构网型变流器虚拟惯量的控制方法，其特征在于，构网型变流器自身输出频率的变化量Δf(s)与构网型变流器输入、输出有功功率变化量的偏差ΔP(s)的映射关系为：

其中，T为模拟同步发电机的惯性时间常数，D为模拟同步发电机的阻尼系数。

4.根据权利要求1所述的提升构网型变流器虚拟惯量的控制方法，其特征在于，所述基于构网型变流器输出频率的变化量，以及构网型变流器输出电压的dq轴参考值，经电压电流双环控制生成PWM控制信号，包括：

构网型变流器自身输出频率的变化量Δf加上给定频率f_ref得到构网型变流器自身输出频率f，再经积分环节得到参考角度θ；根据参考角度θ以及构网型变流器输出电压的dq轴参考值，经电压电流双环控制生成PWM控制信号。

5.根据权利要求1或4所述的提升构网型变流器虚拟惯量的控制方法，其特征在于，构网型变流器输出电压的dq轴参考值通过以下方式确定：

计算构网型变流器输出无功功率，并得到所述构网型变流器输出无功功率经无功-电压下垂环节生成的输出电压幅值参考值U_cref，以及U_cref经虚拟励磁环节生成的虚拟励磁电压E，再减去虚拟阻抗上的压降生成输出电压的dq轴参考值。

6.根据权利要求1所述的提升构网型变流器虚拟惯量的控制方法，其特征在于，在所述微分环节后加入一个时间常数τ的一阶惯性环节，以实现对系统频率的微分。

7.一种提升构网型变流器虚拟惯量的控制系统，其特征在于，包括：计算机可读存储介质和处理器；

所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；

所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行如权利要求1-6任一项所述的方法。