[發明專利]一種孤島虛擬同步發電機系統的慣性和阻尼辨識方法

有效

• 申請號: 201910283338.5
• 申請日: 2019-04-10
• 公開（公告）號: CN109861296B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 楊向真;白巴特爾;杜燕;施永
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種孤島虛擬同步發電機系統的慣性和阻尼辨識方法，所述孤島虛擬同步發電機系統是由n個不同屬性的虛擬同步發電機VSG和負載構成，n≥1；其特征是所述方法是按如下步驟進行：

步驟1：所述孤島虛擬同步發電機系統在t時刻改變參考功率P_ref，使系統發生功率擾動，采集m個功率變化量，記作ΔP＝{ΔP(k)|k＝1,2,…,m}，ΔP(k)表示第k個功率變化量；

步驟2：在t時刻后通過基于雙二階廣義積分器軟件鎖相環采集m組負載電壓的頻率跌落差Δω＝{Δω(k)|k＝1,2,…,m}，Δω(k)表示第k組負載電壓的頻率跌落差；

步驟3：以所述m個功率變化量ΔP和m組負載電壓的頻率跌落差Δω作為最小二乘法的辨識數據，利用式(1)得到辨識數據的傳遞函數G(s)：

式(1)中：J表示系統的慣性系數，且J＝J_ωω₀，J_ω為慣性標幺量，ω₀為系統的額定角速度，D為系統的總阻尼系數，且D＝D_ωω₀+k_p，D_ω為阻尼標幺量，k_p為虛擬同步發電機VSG中調速器的調速系數；

步驟4：對式(1)進行離散化處理，得到如式(2)所示的傳遞函數G(s)的離散化形式G(z)：

式(2)中：a₁、b₀、b₁均為辨識參數，且a₁＝(-Jc+D)/Jc+D，b₀＝b₁＝1/Jc+D，c為雙線性變換系數，且T為采樣間隔，z為離散變換中的變量；

步驟5：利用最小二乘法對式(2)進行辨識，得到系統的慣性系數J和總阻尼系數D，并有：

式(3)和式(4)中，J_i為第i個虛擬同步發電機VSG的慣性系數,D_i為第i個虛擬同步發電機VSG的阻尼系數，i＝1,2,…n。