[發明專利]一種虛擬同步機響應功率指令的快速控制方法

有效

• 申請號: 201910768383.X
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN110571849B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 歐陽逸風;明鏡;何華偉;劉嘉;溫富光;鄒宇
• 申請（專利權）人: 南京國電南自電網自動化有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/24
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種虛擬同步機響應功率指令的快速控制方法，所述方法包括如下步驟：接收功率指令并發送至控制模塊；通過所述控制模塊計算出參考電壓相角；將參考電壓相角送入電壓電流雙環控制環節；電壓電流雙環控制環節通過反饋控制將逆變器端口電壓相角控制為與所述參考電壓相角相同；使虛擬同步機在參與電網調度時，快速響應功率指令的變化，充分發揮逆變型電源功率快速調節的能力。

技術領域

本發明涉及一種虛擬同步機響應功率指令的快速控制方法，屬于逆變器控制技術領域。

背景技術

虛擬同步機技術通過模擬同步發電機的機電暫態特性，使逆變器具有與同步發電機相似的慣量、阻尼等運行外特性。不僅可根據電網頻率和電壓變化實時調整發電或負荷功率，滿足一次調頻和一次調壓的需求，還能以電壓源的形式提供組網電壓，提高系統穩定性。

但是，由于虛擬同步機引入了慣量環節，使得其在響應調度功率指令時調節緩慢，喪失了逆變型電源功率可快速調節的優勢。

發明內容

本發明的目的在于提供一種虛擬同步機響應功率指令的快速控制方法，以解決現有技術中導致的上述響應調度功率指令時調節緩慢，喪失了逆變型電源功率可快速調節優勢的缺陷。

一種虛擬同步機響應功率指令的快速控制方法，所述方法包括如下步驟：

接收功率指令并發送至控制模塊；

通過所述控制模塊計算出參考電壓相角；

將參考電壓相角送入電壓電流雙環控制環節；

電壓電流雙環控制環節通過反饋控制將逆變器端口電壓相角控制為與所述參考電壓相角相同。

優選地，所述控制模塊包括虛擬同步機控制模塊和功率指令前饋控制模塊；

所述虛擬同步機控制模塊通過運算輸出參考電壓幅值和參考電壓相角一；

所述功率指令前饋控制模塊通過運算輸出參考電壓相角二。

優選地，送入所述電壓電流雙環控制環節中的參考電壓相角為參考電壓相角一和參考電壓相角二的總和。

優選地，所述參考電壓相角一始終連續變化，且不能突變，所述參考電壓相角二可突變。

優選地，計算參考電壓相角一的變化速率：w＝w₀+K_p(P_ref-P_act)；其中，w₀為電網額定角頻率；K_p為控制參數；P_ref為功率指令；P_act為實際功率；

計算參考電壓相角一的變化量：Δθ₁＝wΔt；其中，Δt為控制周期；

將Δθ₁疊加到當前的參考電壓相角一上。

優選地，，所述參考電壓相角二計算方法為：

其中，θ₂為參考電壓相角二；P_ref為功率指令；P_n為虛擬同步機的額定功率；K_c為虛擬同步機接入電網處的短路比。

與現有技術相比，本發明所達到的有益效果：使虛擬同步機在參與電網調度時，快速響應功率指令的變化，充分發揮逆變型電源功率快速調節的能力。

附圖說明

圖1是本發明的一個實例流程圖。

具體實施方式

為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本發明。