[發明專利]一種虛擬同步并網逆變器相角補償方法及系統

在審

• 申請號: 201910365876.9
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN111864790A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 宋振浩;吳鳴;鄭楠;呂志鵬;孫麗敬;徐斌;丁津津;駱晨;李冬森;李運兵;余述良;劉俊
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網安徽省電力有限公司電力科學研究院;國網安徽省電力有限公司金寨縣供電公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/42
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種虛擬同步并網逆變器相角補償方法，其特征在于，包括：

步驟1：基于電壓電流信息和轉子運動方程，按照給定的功率指令值，計算輸出相角；

步驟2：基于計算的所述輸出相角和采集的逆變器的相角信息計算偏差角；

步驟3：當所述偏差角小于標準相角值時，重復步驟1，否則將所述偏差角送入PI調節器進行調節，然后執行步驟1。

2.如權利要求1所述的一種虛擬同步并網逆變器相角補償方法，其特征在于，所述基于計算的所述輸出相角和采集的逆變器的相角信息計算偏差角，包括：

將計算的所述輸出相角與采集的逆變器的相角值進行作差，得到的值作為偏差角。

3.如權利要求2所述的一種虛擬同步并網逆變器相角補償方法，其特征在于，所述當所述偏差角小于標準相角值時，重復步驟1，否則將所述偏差角送入PI調節器進行調節，然后執行步驟1，包括：

當所述偏差角大于標準相角值時，使能送入RS觸發器的S輸入端，否則不使能送入S輸入端；

當所述偏差角大于0°的時候使能，送入RS觸發器的R輸入端，否則，不使能送入RS觸發器的R輸入端。

4.如權利要求1所述的一種虛擬同步并網逆變器相角補償方法，其特征在于，所述轉子運動方程如下式所示：

式中：T_m為機械轉矩；T_e為電磁轉矩；P_m為輸入到轉子軸的機械功率；P_e為機械功率扣除掉銅耗；ω為轉子角頻率；J為轉動慣量；

其中，(ω₀-ω)K_ω+P₀-P＝0

式中：ω₀為參考角頻率；ω為測量角頻率；K_ω為下垂系數；P₀為參考有功功率；P為有功功率。

5.如權利要求4所述的一種虛擬同步并網逆變器相角補償方法，其特征在于，所述轉子角頻率差Δω按下式計算：

Δω＝ω-ω₀

式中：ω為轉子角頻率；ω₀為額定角頻率。

6.如權利要求5所述的一種虛擬同步并網逆變器相角補償方法，其特征在于，所述轉子角頻率ω按下式計算：

式中：ω為轉子角頻率；θ為電角度。

7.一種虛擬同步并網逆變器相角補償系統，其特征在于，包括：

第一計算模塊，用于基于電壓電流信息和轉子運動方程，按照給定的功率指令值，計算輸出相角；

第二計算模塊，用于基于計算的所述輸出相角和采集的逆變器的相角信息計算偏差角；

判斷模塊，當所述偏差角小于標準相角值時，重復步驟1，否則將所述偏差角送入PI調節器進行調節，然后執行步驟1。

8.如權利要求7所述的一種虛擬同步并網逆變器相角補償系統，其特征在于，所述第一計算模塊，還包括：轉子運動方程；所述轉子運動方程如下式所示：

式中：T_m為機械轉矩；T_e為電磁轉矩；P_m為輸入到轉子軸的機械功率；P_e為機械功率扣除掉銅耗；ω為轉子角頻率；J為轉動慣量；

其中，(ω₀-ω)K_ω+P₀-P＝0

式中：ω₀為參考角頻率；ω為測量角頻率；K_ω為下垂系數；P₀為參考有功功率；P為有功功率。