[發明專利]一種基于補償電樞繞組虛擬自感的低壓穿越控制方法

有效

• 申請號: 201910298800.9
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN110176780B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 任明煒;李通;施凱;徐培鳳;孫宇新
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于補償電樞繞組虛擬自感的低壓穿越控制方法，其特征在于，當檢測到電網故障時，在電壓外環與電流內環間加入低壓穿越控制策略，所述低壓穿越控制策略包括沖擊電流的抑制部分與無功電流的補償部分，將d軸電壓外環通過沖擊電流的抑制部分處理后連接電流內環，抑制電樞繞組d軸電流分量的沖擊；將q軸電壓外環的輸出與無功電流的補償部分的輸出相加后連接電流內環，通過調節無功調節系數補償無功功率，支持電網電壓恢復；同時重設VSG控制算法模塊有功無功環輸入，維持虛擬電勢幅值、頻率不變

所述沖擊電流的抑制過程為：在電樞繞組中加入虛擬自感L_vd，計算d軸瞬態電流沖擊倍數K及d軸電流增量Δi_d，調節虛擬自感大小，抑制電流沖擊；

所述調節虛擬自感的方法為：

建立電磁暫態關系式：

在電樞繞組中加入虛擬自感L_vd：

上式中的Δi_d將減小至Δi'_d，且Δi'_d為微小的值，得下式：

Δi_d的大幅減小，導致實際的勵磁電流增量也要減小至一微小的值，令L_vd正比于d軸電流增量Δi_d，引入電流沖擊倍數K，令L_vd＝KnM_fa，則M_fa+L_vd＝(Kn+1)M_fa，代入式(3)，得：

其中，L_ff為勵磁繞組的自感；M_fa為定子相繞組與勵磁繞組軸線重合時的互感的幅值，Δi_f為虛擬勵磁電流瞬態增量，n為與d軸電流增量Δi_d同大小的常數。

2.根據權利要求1所述的一種基于補償電樞繞組虛擬自感的低壓穿越控制方法，其特征在于，所述無功電流的補償過程為：分別輸入網點電壓U_o和電壓跌落幅值ΔU獲得無功調節系數K_Q與無功電流i_q關系。

3.根據權利要求2所述的一種基于補償電樞繞組虛擬自感的低壓穿越控制方法，其特征在于，獲得無功調節系數K_Q與無功電流i_q關系的方法為：

根據已知無功—電壓之間的下垂關系、d坐標q坐標無功功率的計算公式和無功電流i_q所需滿足的條件，得到無功電流補償量

其中，U_gq、U_gd為并網點電壓d、q軸分量，i_d為并網電流d軸分量，U_N電網額定電壓，U電網電壓跌落后的幅值。

4.根據權利要求3所述的一種基于補償電樞繞組虛擬自感的低壓穿越控制方法，其特征在于，所述無功調節系數K_Q＝2i_NU_T，隨著電壓跌落深度U_T的變化，K_Q值動態變化，以滿足不同電壓跌落深度的無功補償要求U_T為并網點電壓標幺值，i_N為額定電流。

5.根據權利要求1所述的一種基于補償電樞繞組虛擬自感的低壓穿越控制方法，其特征在于，所述有功無功環輸入設定為：有功環的輸入功率為：P_set＝P_e；無功環的輸入功率為：Q_set＝Q_e，無功環的輸入電壓為：U_N＝U₀，其中，P_set為參考有功功率；P_e為VSG輸出有功功率，Q_set為參考無功功率；Q_e為VSG輸出無功功率,U₀為輸出電壓有效值；U_N為額定電壓有效值。