[發(fā)明專利]一種逆變器控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710806169.X
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN107482939B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓華;侯小超;孫堯;栗梅;柳張杰;李浪;劉堯
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種逆變器控制方法，其特征在于，包括：

基于逆變器實際輸出電壓的角頻率和功率、逆變器輸出電壓的額定角頻率和額定功率，根據(jù)逆變器自適應(yīng)虛擬慣性控制方程調(diào)節(jié)所述逆變器實際輸出電壓的角頻率；

其中，所述逆變器自適應(yīng)虛擬慣性控制方程為逆變器虛擬慣性控制方程和自適應(yīng)虛擬慣性系數(shù)方程疊加而成，所述逆變器自適應(yīng)虛擬慣性控制方程的構(gòu)建具體包括：

S1、根據(jù)微電網(wǎng)的下垂控制方程和同步發(fā)電機的二階轉(zhuǎn)子運動方程，獲取所述逆變器虛擬慣性控制方程；

S2、將所述逆變器虛擬慣性控制方程和所述自適應(yīng)虛擬慣性系數(shù)方程疊加，獲取所述逆變器自適應(yīng)虛擬慣性控制方程；

其中，所述根據(jù)逆變器自適應(yīng)虛擬慣性控制方程調(diào)節(jié)所述逆變器實際輸出電壓的角頻率，具體包括：

根據(jù)所述自適應(yīng)虛擬慣性系數(shù)方程和所述逆變器自適應(yīng)虛擬慣性控制方程，獲取等效的自適應(yīng)虛擬慣性系數(shù)方程，從而獲取自適應(yīng)虛擬慣性系數(shù)；

根據(jù)所述逆變器自適應(yīng)虛擬慣性方程，通過調(diào)節(jié)所述自適應(yīng)虛擬慣性系數(shù)，調(diào)節(jié)所述逆變器實際輸出電壓的角頻率；

其中，所述自適應(yīng)虛擬慣性系數(shù)方程為：

其中，J為自適應(yīng)虛擬慣性系數(shù)，J₀為固有參考慣性系數(shù)，k為補償調(diào)節(jié)系數(shù)，ω為逆變器實際輸出電壓的角頻率，ω^*為逆變器在額定狀態(tài)下輸出電壓的角頻率，t為時間；

所述逆變器自適應(yīng)虛擬慣性控制方程為：

其中，ω_s為滑差角頻率，ω_s＝ω-ω^*；ΔP為可輸出的功率裕量，ΔP＝P^*-P，P為逆變器實際輸出的有功功率，P^*為逆變器輸出的額定有功功率；D為下垂阻尼系數(shù)，J₀為固有參考慣性系數(shù)，k為補償調(diào)節(jié)系數(shù)，ω為逆變器實際輸出電壓的角頻率，ω^*為逆變器在額定狀態(tài)下輸出電壓的角頻率，表示逆變器自適應(yīng)虛擬慣性控制方程，為f(ω_s,ΔP)，f(ω_s,ΔP)為輸入(ω_s,ΔP)和輸出之間的函數(shù)關(guān)系；

所述等效的自適應(yīng)虛擬慣性系數(shù)方程為：

其中，J為自適應(yīng)虛擬慣性系數(shù)，D為下垂阻尼系數(shù)，ω_s為滑差角頻率，J₀為固有參考慣性系數(shù)，k為補償調(diào)節(jié)系數(shù)，ΔP為可輸出的功率裕量，表示逆變器自適應(yīng)虛擬慣性控制方程，為f(ω_s,ΔP)，f(ω_s,ΔP)為輸入(ω_s,ΔP)和輸出之間的函數(shù)關(guān)系。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆變器控制方法，其特征在于，所述S1中所述逆變器虛擬慣性控制方程為：

其中，J為自適應(yīng)虛擬慣性系數(shù)，D為下垂阻尼系數(shù)，P為逆變器實際輸出的有功功率，P^*為逆變器輸出的額定有功功率，ω為逆變器實際輸出電壓的角頻率，ω^*為逆變器在額定狀態(tài)下輸出電壓的角頻率，t為時間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種逆變器控制方法，其特征在于，所述下垂阻尼系數(shù)D的選取范圍為：

其中，D為下垂阻尼系數(shù)，P_max、P_min分別為逆變器允許輸出的最大和最小有功功率，ω_max、ω_min分別為微電網(wǎng)系統(tǒng)允許的最大和最小角頻率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆變器控制方法，其特征在于，所述固有參考慣性系數(shù)J₀為：

其中，J₀為固有參考慣性系數(shù)，ζ為系統(tǒng)響應(yīng)阻尼比，D為下垂阻尼系數(shù)，X_l為逆變器與連接公共母線間的線路電感阻值，δ為逆變器與連接公共母線間的傳輸功角，V為逆變器實際輸出電壓的幅值，V^*為逆變器在額定狀態(tài)下輸出電壓的幅值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆變器控制方法，其特征在于，所述補償調(diào)節(jié)系數(shù)k的選取范圍為：

其中，D為下垂阻尼系數(shù)，P^*為逆變器輸出的額定有功功率，J₀為固有參考慣性系數(shù)。