1.一种虚拟同步机惯量与一次调频协同自适应控制方法，其特征在于，包括：步骤1，建立虚拟同步机有功环的闭环传递函数，得到系统对应的自然振荡角频率函数以及阻尼比函数；根据最优阻尼比，利用自然振荡角频率函数以及阻尼比函数分别计算得到虚拟惯量的初始值、阻尼系数的初始值以及下垂系数的初始值；

步骤2，依据自然振荡角频率函数以及阻尼比函数，得到下垂系数与虚拟惯量、阻尼系数之间的数学逻辑关系；下垂系数与虚拟惯量、阻尼系数之间的数学逻辑关系为：式中，D为阻尼系数，J为虚拟惯量，KP为下垂系数；

步骤3，系统受到扰动产生振荡时，根据角频率偏差量以及角频率变化率，结合虚拟惯量的初始值和阻尼系数的初始值，实时调整虚拟惯量和阻尼系数，实现自适应控制，包括：角频率偏差量和角频率变化率变化方向相同时增加虚拟惯量和阻尼系数，角频率偏差量和角频率变化率变化方向相反时保持虚拟惯量和阻尼系数不变；

步骤4，设置下垂系数与虚拟惯量、阻尼系数之间的数学逻辑关系中的阻尼比，设置虚拟惯量、阻尼系数自适应控制的取值范围，设置算法的启动阈值，动态地调整下垂系数的大小，再将计算出的下垂系数实时传输至虚拟调速器模块；

其中，虚拟惯量自适应控制的取值范围如下：式中，Jmax为虚拟惯量的上限，Pmax为系统最大可承受功率，ω为系统角频率；

阻尼系数自适应控制的取值范围如下：

式中，ωN为系统额定角频率，KP为下垂系数，Pmin为VSG在储能装置支撑下的最小输出功率，ωmax为系统角频率最大值，ωmin为系统角频率最小值；

算法的启动阈值Nw的取值满足如下关系式：式中，D为阻尼系数，J为虚拟惯量，ΔP为功率扰动，Δf为系统允许的频率偏差。

2.根据权利要求1所述的虚拟同步机惯量与一次调频协同自适应控制方法，其特征在于，步骤1包括：

步骤1.1，通过虚拟同步机并网等效电路，假设虚拟同步机运行于感性线路下；

步骤1.2，根据功率‑频率控制环，推导出虚拟同步机有功环的闭环传递函数；

步骤1.3，根据闭环传递函数确定系统对应的自然振荡角频率函数以及阻尼比函数；

步骤1.4，选取最佳阻尼比带入自然振荡角频率函数以及阻尼比函数，分别计算出虚拟惯量J、阻尼系数D以及下垂系数KP的初始值。

3.根据权利要求2所述的虚拟同步机惯量与一次调频协同自适应控制方法，其特征在于，步骤1.1中，虚拟同步机输出的有功功率Pe为：式中，

δ为虚拟同步机输出的功角，

E为逆变器输出电压有效值，

U为公共点电压有效值，

X为线路阻抗。

4.根据权利要求3所述的虚拟同步机惯量与一次调频协同自适应控制方法，其特征在于，虚拟同步机有功环的闭环传递函数 为：式中，

Pref为有功功率参考值，

ωN为系统额定角频率，

s为拉普拉斯算子，

D为阻尼系数，

J为虚拟惯量，

KP为下垂系数。

5.根据权利要求4所述的虚拟同步机惯量与一次调频协同自适应控制方法，其特征在于，自然振荡角频率函数以及阻尼比函数分别为：式中，

ωn为自然振荡角频率函数，

ξ为阻尼比函数。

6.根据权利要求1所述的虚拟同步机惯量与一次调频协同自适应控制方法，其特征在于，最优阻尼比为0.707。

7.根据权利要求1所述的虚拟同步机惯量与一次调频协同自适应控制方法，其特征在于，步骤3包括：

步骤3.1，实时检测系统的角频率偏差量Δω和角频率变化率dω/dt；

步骤3.2，虚拟惯量J的选取由角频率偏差量Δω和角频率变化率dω/dt同时决定：当Δω和dω/dt变化方向相同时，需增加虚拟惯量J；当Δω和dω/dt变化方向相反时，需保持虚拟惯量J不变；

步骤3.3，阻尼系数D的选取由Δω和dω/dt同时决定：当Δω和dω/dt变化方向相同时，需增加阻尼系数D；当Δω和dω/dt变化方向相反时，需保持阻尼系数D不变。

8.根据权利要求7所述的虚拟同步机惯量与一次调频协同自适应控制方法，其特征在于，步骤3.2，虚拟惯量J的选取如下：

式中，

J0为虚拟惯量初始值，

kJ为虚拟惯量自适应调整系数。

9.根据权利要求7所述的虚拟同步机惯量与一次调频协同自适应控制方法，其特征在于，步骤3.3，阻尼系数D的选取如下：

式中，

D0为虚拟惯量初始值，

kD为虚拟惯量自适应调整系数。

10.根据权利要求6所述的虚拟同步机惯量与一次调频协同自适应控制方法，其特征在于，步骤4包括：

步骤4.1，设置下垂系数与虚拟惯量、阻尼系数之间的数学逻辑关系中的阻尼比为

0.707；

步骤4.2，计算虚拟惯量、阻尼系数自适应控制的取值范围；

步骤4.3，设置算法的启动阈值，动态地调整下垂系数的大小，再将计算出的下垂系数实时传输至虚拟调速器模块。

11.根据权利要求1所述的虚拟同步机惯量与一次调频协同自适应控制方法，其特征在于，参照现行国家标准电力系统频率偏差50±0.2Hz对系统角频率进行限制。

12.一种虚拟同步机惯量与一次调频协同自适应控制系统，用于实现权利要求1‑11任一项权利要求所述方法，其特征在于，系统包括：初始值计算模块，数学逻辑关系设置模块，虚拟惯量与阻尼系数控制模块，协同自适应控制模块；

初始值计算模块，用于建立虚拟同步机有功环的闭环传递函数，得到系统对应的自然振荡角频率函数以及阻尼比函数；根据最优阻尼比，利用自然振荡角频率函数以及阻尼比函数分别计算得到虚拟惯量的初始值、阻尼系数的初始值以及下垂系数的初始值；

数学逻辑关系设置模块，用于依据自然振荡角频率函数以及阻尼比函数，得到下垂系数与虚拟惯量、阻尼系数之间的数学逻辑关系；下垂系数与虚拟惯量、阻尼系数之间的数学逻辑关系为：式中，D为阻尼系数，J为虚拟惯量，KP为下垂系数；

虚拟惯量与阻尼系数控制模块，用于系统受到扰动产生振荡时，根据角频率偏差量以及角频率变化率，结合虚拟惯量的初始值和阻尼系数的初始值，实时调整虚拟惯量和阻尼系数，实现自适应控制，包括：角频率偏差量和角频率变化率变化方向相同时增加虚拟惯量和阻尼系数，角频率偏差量和角频率变化率变化方向相反时保持虚拟惯量和阻尼系数不变；

协同自适应控制模块，用于设置下垂系数与虚拟惯量、阻尼系数之间的数学逻辑关系中的阻尼比，设置虚拟惯量、阻尼系数自适应优化控制的取值范围，设置算法的启动阈值，动态地调整下垂系数的大小，再将计算出的下垂系数实时传输至虚拟调速器模块，其中，虚拟惯量自适应控制的取值范围如下：式中，Jmax为虚拟惯量的上限，Pmax为系统最大可承受功率，ω为系统角频率；

阻尼系数自适应控制的取值范围如下：

式中，ωN为系统额定角频率，KP为下垂系数，Pmin为VSG在储能装置支撑下的最小输出功率，ωmax为系统角频率最大值，ωmin为系统角频率最小值；

算法的启动阈值Nw的取值满足如下关系式：式中，D为阻尼系数，J为虚拟惯量，ΔP为功率扰动，Δf为系统允许的频率偏差。