[實用新型]一種用于對虛擬同步機并網時的環流進行抑制的系統

有效

• 申請號: 201820383890.2
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN208142845U
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 唐釀;盛超;陳曉科;黃輝;黃明欣;陳迅;趙兵
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/48;H02J3/50
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本實用新型公開了一種用于對虛擬同步機并網時的環流進行抑制的系統，包括：中央控制器，用于輸出無功功率參考值和有功功率參考值；輸出無功控制電路，用于根據輸出無功功率參考值通過無功下垂系數控制每個逆變器的輸出無功；輸出有功控制電路，用于在對虛擬同步發電機控制時，模擬同步發電機的調頻特性和轉動慣量，根據輸出有功功率參考值通過有功下垂系數和阻尼系數控制控制每個逆變器的輸出有功；輸出電流控制電路，用于設置兩臺逆變器并聯，通過控制每個逆變器的輸出有功和輸出無功控制逆變器的輸出電流為預設比例；環流抑制電路，用于控制線路阻抗為預設比例的倒數，使兩臺逆變器的線路壓降一致，對虛擬同步機并網時的環流進行抑制。

技術領域

本實用新型涉及計量校準領域，并且更具體地，涉及一種用于對虛擬同步機并網時的環流進行抑制的系統。

背景技術

并網時，逆變器輸出功率(電流)可控，因此所謂的環流主要體現在逆變器孤島運行中。并聯逆變器孤島運行方式如圖1所示。逆變器的輸出電流共分為兩個部分，一個是負荷電流，另一個即是逆變器之間的環流。而由環流分量可知，當兩臺逆變器的輸出電壓幅值與相位相同時，環流分量為0。環流影響因素：

第i臺逆變器輸出的功率分別為：

由于逆變器的控制要用到下垂控制，即：

wi為第i臺逆變器出口頻率，Ei為第i臺逆變器出口電壓；w*為空載頻率(兩臺逆變器一直)，E*為空載電壓(兩臺逆變器一一致)，mi、ni 為第i臺逆變器的有功、無功下垂系數；Pi、Qi為第i臺逆變器輸出有功、無功；Pi*、Qi*為第i臺逆變器的參考有功、無功。孤島模式是，逆變器輸出功率由負荷決定，P*、Q*無效，等于0，即：

對功率公式進行簡化，即認為θ≈0，cosθ≈1，sinθ≈θ；r≈0。原功率公式可化簡為：

由上述兩式得到：

可知，穩態時無功與阻抗相關，無法通過下垂控制器單獨控制，間接導致兩臺逆變器端口電壓幅值一般不相等。即E1≠E2。所以抑制環流，首先應該解鎖無功輸出與線路阻抗的耦合關系。

發明內容

本實用新型提供了一種用于對虛擬同步機并網時的環流進行抑制的方法及系統，以解決如何對虛擬同步機并網時的環流進行抑制的問題。

根據本實用新型的一個方面，提供了一種用于對虛擬同步機并網時的環流進行抑制的系統，其特征在于，設置雙機并聯模式，在逆變器雙閉環控制中引入虛擬阻抗抑制環流，所述系統包括：

中央控制器，分別和輸出無功控制電路和輸出有功控制電路相連接，用于輸出無功功率參考值和有功功率參考值；

輸出無功控制電路，和輸出電流控制電路相連接，用于在無功控制中添加同步發電機固有的勵磁環節，增加積分項，根據輸出無功功率參考值通過無功下垂系數控制每個逆變器的輸出無功；

輸出有功控制電路，和輸出電流控制電路相連接，用于在對虛擬同步發電機控制時，模擬同步發電機的調頻特性和轉動慣量，根據輸出有功功率參考值通過有功下垂系數和阻尼系數控制控制每個逆變器的輸出有功；

輸出電流控制電路，用于設置兩臺逆變器并聯，通過控制每個逆變器的輸出有功和輸出無功控制逆變器的輸出電流為預設比例；

環流抑制電路，和輸出電流控制電路相連接，用于通過引入電感阻抗和阻抗引入控制策略控制線路阻抗為預設比例的倒數，使兩臺逆變器的線路壓降一致，對虛擬同步機并網時的環流進行抑制。