[发明专利]一种虚拟同步发电机的控制方法、装置及系统

摘要

本发明提供了一种虚拟同步发电机的控制方法及装置，所述方法用于孤岛运行状态，包括：利用跟踪微分器对虚拟同步发电机的参考角频率的给定值安排过渡过程，获得所述参考角频率的估计值；利用扩张状态观测器对虚拟同步发电机的输出角频率对应的状态变量以及内外扰动进行估计，获得状态变量的估计值以及扰动估计值，并且对所述状态变量的估计值以及所述输出角频率的实际值取差值，获得状态变量误差；利用非线性误差反馈控制律，并根据状态变量误差的非线性反馈与扰动估计值的补偿量以及参考角频率的估计值获得目标控制量；根据目标控制量进行有功频率控制。本发明是一种基于自抗扰的无频差控制方式，减少频率误差，对负荷的变化体现出很好的鲁棒性。

主权项

1.一种虚拟同步发电机的控制方法，其特征在于，所述方法用于孤岛运行状态，包括：获取虚拟同步发电机的参考角频率的给定值；利用跟踪微分器对所述参考角频率的给定值安排过渡过程，获得所述参考角频率的估计值；利用扩张状态观测器对虚拟同步发电机的输出角频率对应的状态变量以及内外扰动进行估计，获得所述输出角频率对应的状态变量的估计值以及扰动估计值，并且对所述输出角频率对应的状态变量的估计值以及所述输出角频率的实际值取差值，获得状态变量误差；利用非线性误差反馈控制律，并根据所述状态变量误差的非线性反馈与所述扰动估计值的补偿量以及所述参考角频率的估计值获得目标控制量；根据所述目标控制量对所述虚拟同步发电机进行有功频率控制；其中，所述输出角频率对应的状态变量的估计值z1为：z2为所述扰动估计值，e1为所述状态变量误差，H为所述虚拟同步发电机的虚拟惯性时间常数，Δu为所述目标控制量，Pref为所述虚拟同步发电机的有功参考频率的给定值，Pg为电网侧的有功功率的实际值，kd为阻尼系数，ωgrid为电网侧的角频率的实际值，β1为给定参数。