[發明專利]一種變積分系數的虛擬同步機頻率恢復控制方法

有效

• 申請號: 202110970076.7
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113659592B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 王曉寰;姜威;柴秀慧;陳加南;趙曉君
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/38
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張建

1.一種變積分系數的虛擬同步機頻率恢復控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1：在虛擬同步機控制策略的有功控制環路中加入增益為K_i的積分反饋環節，通過啟動積分反饋環節來實現頻率恢復控制；

所述步驟S1中在虛擬同步機控制策略的有功控制環路中加入增益為K_i的積分反饋環節，則有功-頻率的控制環路方程為：

其中，K_ω是虛擬同步機的調頻系數；ω₀是額定角頻率；ω是虛擬同步機的角頻率；J、D是虛擬同步機的轉動慣量與阻尼系數；

加入積分反饋環節后有功-頻率的傳遞函數為：

其阻尼比ζ和無阻尼自然振蕩角頻率ω_n為

步驟S2：判斷虛擬同步機的輸出功率P_out與虛擬同步機的參考功率P_ref差值的絕對值|ΔP|與調頻功率閾值ΔP₀的大??；如果|ΔP|＜ΔP₀，頻率恢復觸發信號S_r＝0，不啟動頻率恢復策略；如果|ΔP|≥ΔP₀，S_r＝1，啟動頻率恢復策略；

步驟S3：S_r＝0，即不啟動頻率恢復策略時，積分反饋環節的頻率恢復修正系數為K_i＝0；

步驟S4：S_r＝1，即啟動頻率恢復策略時，將頻率恢復過程劃分為頻率恢復階段1和頻率恢復階段2；頻率恢復階段1是頻率恢復策略啟動時刻到df/dt第一次等于0所對應的區間，在該階段積分反饋環節配置頻率恢復修正系數K_i＝K_i1；頻率恢復階段2是從df/dt第一次等于0到完成頻率恢復時所對應的區間，在該階段積分反饋環節配置頻率恢復修正系數K_i＝K_i2。

2.根據權利要求1所述的一種變積分系數的虛擬同步機頻率恢復控制方法，其特征在于：所述步驟S2和步驟S3還包括：

S_r除了作為頻率恢復觸發信號，還將作為積分反饋環節的復位信號—上升沿/下降沿復位，以實現多次頻率恢復。

3.根據權利要求1所述的一種變積分系數的虛擬同步機頻率恢復控制方法，其特征在于：所述步驟S4中，頻率恢復修正系數K_i1與K_i2的選取原則為：

(1)K_i1的選取原則為取典型二階系統0.1＜ζ＜0.3時所對應的積分系數作為K_i1的取值，即；

(2)K_i2的選取原則為取典型二階系統ζ＝0.707所對應的積分系數作為K_i2的取值，即：