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专利号: 2018108651263
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种分布式发电系统的虚拟惯性控制方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)、采集逆变器输出电压幅值和电压频率(1.1)、采集逆变器输出电压Vo,并通过幅值检测方法计算输出电压的幅值Vomag;

(1.2)、根据逆变器输出电压Vo,利用锁相环PLL跟踪逆变器输出电压,从而采集到逆变器输出电压频率fo;

(2)、转速控制

将逆变器输出电压频率fo和频率给定值fn做差,得到频率差值Δf;再将频率差值Δf反馈给转速控制器,通过转速控制器输出控制逆变器的控制角频率ω;

(3)、励磁控制

将逆变器输出电压幅值Vomag和电压幅值设定值Vn做差,得到电压差值ΔV,再将电压差值ΔV反馈给励磁控制器,通过励磁控制器输出逆变器的控制电压幅值Vmag;

(4)、利用电压跟踪环输出控制参考电压的标幺值(4.1)、将逆变器的控制角频率ω和控制电压幅值Vmag合成逆变器的控制参考电压Vref;

(4.2)、将逆变器的控制参考电压Vref输入至电压跟踪环,电压跟踪环分别对Vref和Vo进行Park变换,得到各自的dq分量;

(4.3)、将Vref和Vo的dq分量的差值通过电压跟踪环中PI控制器的快速跟踪,最后将PI控制器快速跟踪后的输出信号与预设电压值相除,得到控制参考电压的标幺值Vpu‑ref;

(5)、利用PWM调制器完成整个闭环控制将控制参考电压的标幺值Vpu‑ref作为调制波,输入至二阶PWM调制器,通过PWM调制器对控制参考电压的标幺值Vpu‑ref的控制,从而输出控制信号反馈给逆变桥,完成分布式发电系统的虚拟惯性闭环控制;

其中,所述的转速控制器由重构的虚拟同步发电机转子方程组成,其表达式为:其中,ω为逆变器的控制角频率,ωn为逆变器设定角频率,fo为逆变器输出电压频率,fn为频率给定值,Jp为转子惯性系数,D为下垂阻尼系数。

2.根据权利要求1所述的一种分布式发电系统的虚拟惯性控制方法,其特征在于,所述的励磁控制器由重构的虚拟同步发电机转子方程组成,其表达式为:其中,Vmag为逆变器的控制电压幅值,Vn为电压幅值设定值,Vomag为逆变器输出电压幅值,Jq为虚拟惯性系数。

3.根据权利要求1所述的一种分布式发电系统的虚拟惯性控制方法,其特征在于,所述的PI控制器的传递函数为:

其中,KPC、KIC为PI控制器的比例增益系数和积分增益系数;vdo、vqo分别为逆变器输出电压Uo的dq轴分量;vdc、vqc分别为逆变器控制参考电压Vref的dq轴分量;