[發明專利]一種基于一致性算法的虛擬同步機控制方法和系統

有效

• 申請號: 202110219344.1
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN113162122B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 陳霞;許振宇;陳殷;石夢璇;文勁宇
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02J3/40
• 分類號: H02J3/40;H02J3/24;H02J3/36;H02J1/10;H02P21/14;H02P21/22
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 夏倩

1.一種基于一致性算法的虛擬同步機控制方法，其特征在于，該方法應用于多個相互并聯的功率源系統，包括：

S1.對于第i個DG執行以下步驟，實現頻率一致性控制：

01.將第i個DG當前控制時刻的參考功率P_ref,i除以有功系數R_p,i得到第i個DG當前控制時刻的信息量P_n,i；

02.將第i個DG當前控制時刻的信息量P_n,i分別與相鄰兩個功率源當前控制時刻的信息量P_n,(i+1)、P_n,(i－1)作差，將作差結果分別乘以權重系數a_p后相加，相加結果減去第i個DG當前控制時刻的功率差P_i，將差值作為積分環節和比例環節的輸入信號，得到第i個DG下一控制時刻的參考功率P’_ref,i；

03.將下一控制時刻的參考功率P’_ref,i與第i個DG當前控制時刻的有功輸出P_o,i作差得到下一控制時刻的功率差P’_i；

S2.將下一控制時刻的功率差P’_i輸入虛擬同步機控制方程，將輸出結果與功率源當前控制時刻的輸出頻率ω_i相加，將得到的參考頻率ω_ref,i作為積分器輸入信號，得到參考相位θ_ref,i；i＝1,2,3……I，I表示功率源總個數；虛擬同步機控制方程為：

J_i表示虛擬同步機控制的虛擬轉動慣量，D_i表示虛擬同步機控制的虛擬阻尼系數；

S3.將d軸電勢參考值與q軸電勢參考值進行基于參考相位θ_ref,i的dq逆變換得到三相交流電壓調制信號，將其送入SVPWM信號發生器得到下一控制時刻控制DG中變流器各開關管開斷的PWM控制信號；

重復執行步驟S1-S3直至系統達到穩態。

2.根據權利要求1所述的一種基于一致性算法的虛擬同步機控制方法，其特征在于，d軸電勢參考值為：

e_dref,i＝k_pid,i(i_dref,i-i_d,i)+k_iid,i∫(i_dref,i-i_d,i)dt；

其中，k_pid,i為d軸電流比例系數，k_iid,i為d軸電流積分系數，i_d,i為d軸電流，i_dref,i為d軸電流參考值。

3.根據權利要求2所述的一種基于一致性算法的虛擬同步機控制方法，其特征在于，d軸電流參考值為：

其中，R_q,i為無功系數，u_ref,i為電壓參考值，u_d,i為d軸輸出電壓，k_pud,i為d軸電壓比例系數，k_iud,i為d軸電壓積分系數，Q_o,i為無功輸出功率。

4.根據權利要求1所述的一種基于一致性算法的虛擬同步機控制方法，其特征在于，q軸電勢參考值為：

e_qref,i＝k_piq,i(i_qref,i-i_q,i)+k_iiq,i∫(i_qref,i-i_q,i)dt；

其中，k_piq,i為q軸電流比例系數，k_iiq,i為q軸電流積分系數，i_qref,i為q軸電流參考值，i_q,i為q軸電流。