[發明專利]負荷虛擬同步機低電壓穿越控制方法

有效

• 申請號: 201711154758.0
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN108092302B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 吳在軍;胡文強;竇曉波;蔣中軍;胡敏強
• 申請（專利權）人: 東南大學;國網江蘇省電力公司泰州供電公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 蔣昱

1.負荷虛擬同步機低電壓穿越控制方法，所述控制方法建立在負荷虛擬同步機統一拓撲及其基本控制策略的基礎上，其特征在于：所述負荷虛擬同步機統一拓撲由并網點至直流負荷，依次經過的電路環節有LC濾波電路、三相全橋雙向DC/AC變流器，直流母線電容和雙向DC/DC變流電路；所述基本控制策略包括對雙向DC/AC變流器的控制以及對雙向DC/DC變流器的控制，其中雙向DC/AC變流器的控制策略包括功率下垂控制環節，模擬同步電機的轉子阻尼與慣性的有功功率控制環，模擬同步電機的勵磁慣性的無功功率控制環，瞬時虛擬內電勢計算環節，模擬同步電機的定子電氣特性的虛擬阻抗控制環，基于PI控制器的單電流環和SVPWM調制生成驅動信號，雙向DC/DC變流器的控制策略包括基于PI控制器的直流母線電壓控制環，基于PI控制器的電感電流控制環；建立在負荷虛擬同步機統一拓撲及其基本控制策略的基礎上，所述低電壓穿越控制方法包括如下環節：

1)電網電壓正序分量提取；

所述環節1)電網電壓正序分量提取，是將并網點電壓u_abc＝[u_a,u_b,u_c]^T經Clarke變換及正序Park變換，從三相靜止abc坐標系轉換至正序旋轉dq坐標系采用滑動Goertzel算法提取中的直流分量即電網電壓正序分量u_dq+＝[u_d+,u_q+]^T；

2)低電壓穿越檢測；

所述環節2)低電壓穿越檢測，取電網電壓正序分量幅值U_{g_mag+}作為低電壓穿越檢測的比較量，令U_{g_mag+}0.9p.u.時負荷虛擬同步機進入低電壓穿越模式，U_{g_mag+}0.9p.u.時切出低電壓穿越模式，U_{g_mag+}的計算公式為

3)改變功率設定值；

所述環節3)改變功率設定值，令低電壓穿越模式下無功功率設定值為I_max為開關器件最大連續電流；當0.5p.u.U_{g_mag+}0.9p.u.時，低電壓穿越模式下有功功率設定值為若令P_n為負荷額定有功功率；當U_{g_mag+}0.5p.u.時，低電壓穿越模式下有功功率設定值為

4)負序電流抑制；

所述環節4)負序電流抑制，是將負荷虛擬同步機基本控制策略中的單電流環改進為正負序解耦控制的雙電流環，其中正序電流環參考值與基本控制策略中的電流環參考值相等，負序電流環參考值均等于0；

5)故障期間電流環輸入限幅；

所述環節5)故障期間電流環輸入限幅，考慮到低電壓穿越階段輸出無功功率更為重要，因此將電流環限幅環節設計如下：

2.根據權利要求1所述的負荷虛擬同步機低電壓穿越控制方法，其特征在于：所述負荷虛擬同步機統一拓撲中直流負荷為儲能型負荷或非儲能型負荷。