[發明專利]一種多約束條件下的虛擬同步發電機控制方法

有效

• 申請號: 201811650246.8
• 申請日: 2018-12-31
• 公開（公告）號: CN109768582B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 孟建輝;彭嘉琳;王毅
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/32
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;高錫明

1.一種多約束條件下的虛擬同步發電機控制方法，其特征是，所述方法針對由發電機組、蓄電池VSG單元以及有功負荷構成的微電網系統，將多個影響系統穩定性的約束條件作為調節系統虛擬慣量H的依據，系統有功頻率控制采用虛擬同步發電機技術，有功頻率控制表達式為：

其中，H為系統虛擬慣量，ω、ω_g表示逆變電源及公共母線的角頻率，K_d為阻尼系數，P_ref為有功功率設定值，P_o為VSG單元輸出的有功功率；

所述系統虛擬慣量H與各約束條件之間的函數關系表達式為：

式中，soc為蓄電池工作狀態下瞬時荷電狀態，a、b分別為蓄電池放電極限荷電狀態值和充電極限荷電狀態值，|df/dt|為頻率變化率，C₁為換流器瞬時容量，C_N為換流器額定容量，ΔP為系統瞬時交換功率，ΔP_max為系統瞬時交換功率最大值，ΔP、ΔP_max均為輸出或吸收功率的絕對值，H₀為穩態運行時的慣性時間常數，H₁為頻率變化率影響下的虛擬慣量，H₂為換流器容量影響下的虛擬慣量，H₃為系統瞬時交換功率影響下的虛擬慣量，k₁-k₈為虛擬慣量的調整系數，η₁、η₂、η₃為影響因子權重系數。

2.根據權利要求1所述的一種多約束條件下的虛擬同步發電機控制方法，其特征是，所述虛擬慣量的調整系數k₁-k₈和影響因子權重系數η₁、η₂、η₃根據各參數對系統穩定性的影響、系統穩定運行邊界以及各約束的影響程度確定，穩定運行邊界表示為

式中，H_max為綜合考慮多個約束條件下系統可設定的最大虛擬慣量，H₁為頻率變化率影響下的虛擬慣量，C_th為換流器容量閾值，ΔP_th為系統瞬時交換功率閾值，H(C₁≤C_th)為換流器安全運行時計算所得虛擬慣量，H(C₁＞C_th)為換流器極限運行時計算所得虛擬慣量，H(ΔP＞ΔP_th)為系統瞬時交換功率越限時計算所得虛擬慣量，H(ΔP≤ΔP_th)為系統瞬時交換功率未越限時計算所得虛擬慣量。