[發明專利]一種虛擬同步發電機的虛擬慣量生成方法

有效

• 申請號: 201810631353.X
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108879722B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 尹航;周育楨;雷憲章
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網歐洲研究院;全球能源互聯網研究院有限公司;國家電網有限公司;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/38
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 馬永芬

1.一種虛擬同步發電機的虛擬慣量生成方法，其特征在于，包括如下步驟：

采集所述虛擬同步發電機的直流側和交流側的相關參數；

采集所述虛擬同步發電機的實際頻率；

根據所述相關參數和所述實際頻率得到頻率控制器的控制參數；

根據所述相關參數和所述頻率控制器的控制參數控制所述虛擬同步發電機的運行，生成所述虛擬同步發電機的虛擬慣量；

所述相關參數包括所述虛擬同步發電機的直流側電容電壓V_dc、交流側輸出電壓V_ga，V_gb，V_gc和交流側電感電流I_1a，I_1b，I_1c；

所述頻率控制器的控制參數為：

K_f,pu(s)＝(ΔV_dc,max/V_dc)/(Δf_max/f^*)

其中，V_dc是指直流側電容電壓，ΔV_dc,max是指直流側電容電壓的最大允許偏差，f^*是指虛擬同步發電機的給定頻率，Δf_max是指實際頻率相對給定頻率的最大允許偏差；

所述虛擬同步發電機的虛擬慣量為：

H_virtual＝H_capG_cl,v(s)K_f,pu(s)，

其中，H_cap為直流側電容的等效轉動慣量，G_cl,v(s)為電壓閉環傳遞函數，其中，C_dc為直流側電容的電容量，V_dc為直流側電容電壓，S為視在功率。

2.根據權利要求1所述的虛擬同步發電機的虛擬慣量生成方法，其特征在于，所述虛擬同步發電機的逆變器為兩電平逆變器，所述根據所述相關參數和所述頻率控制器的控制參數控制所述虛擬同步發電機的運行，生成所述虛擬同步發電機的虛擬慣量，包括如下步驟：

通過同步旋轉坐標變換得到交流側輸出電壓V_ga，V_gb，V_gc的dq分量V_gd，V_gq，交流側電感電流I_1a，I_1b，I_1c的dq分量I_1d，I_1q；

根據所述實際頻率f、所述給定頻率f^*和所述頻率控制器的控制參數K_f,pu(s)得到直流側電壓給定值

將與V_dc相減，并經過電壓環PI控制器后，得到交流側電感電流的d軸電流分量I_1d的給定值

將I_1d相減，并經過I_1d電流環PI控制器后，與交流側輸出電壓的q軸分量V_gq相加，與耦合項ωLI_1q相減，得到控制電壓矢量的d軸分量

將I_1q相減，并經過I_1q電流環PI控制器后，與交流側輸出電壓的d軸分量V_gd相加，與耦合項ωLI_1d相減，得到控制電壓矢量的q軸分量

根據控制電壓矢量的dq分量生成所述虛擬同步發電機中逆變器逆變橋開關管的PWM控制信號。