提高虚拟同步发电机无功功率动态响应性能的方法与流程

文档序号:13717551阅读:来源:国知局
技术特征:
1.提高虚拟同步发电机无功功率动态响应性能的方法,其特征在于,包括以下步骤:1)有功控制模拟传统同步发电机的转子机械特性,根据有功功率的参考指令Pref与实际输出有功功率Pe的差值Perr计算得到虚拟同步电机的输出频率ω,进而得到虚拟同步发电机的输出电压的相位指令θ;2)无功功率采用PI闭环无差控制,将无功功率指令Qref与实际输出的无功功率Q作差,经PI调节器后得到虚拟同步发电机的输出电压幅值指令Vt;3)利用步骤1)中得到的虚拟同步机的输出频率ω与电网频率ωg作差积分后得到虚拟同步发电机的功角信息δ;4)根据步骤3)得到的功角信息δ、线路阻抗信息和步骤2)得到的虚拟同步发电机的输出电压幅值指令Vt计算得到电压幅值补偿量ΔVt;5)将步骤4)得到的电压幅值补偿量ΔVt通过前馈叠加到步骤2)中得到的电压幅值指令Vt上,作为新的虚拟同步发电机输出电压的幅值指令Vt_mod,再将新的电压幅值指令Vt_mod与步骤2)得到的虚拟同步发电机的输出电压的相位指令θ组合作为虚拟同步发电机的输出电压指令,将其作为调制信号经过PWM后得到变流器开关网络的开关控制信号,进而用于驱动开关网络。2.根据权利要求1所述的提高虚拟同步发电机无功功率动态响应性能的方法,其特征在于,步骤1)中,有功功率的参考指令Pref与实际输出有功功率Pe作差,然后除以转动惯量J并对结果积分,得到变流器的输出频率ω,具体公式如下:ω=1Js(Pref-Pe)---(1)]]>式中:s为积分算子。3.根据权利要求2所述的提高虚拟同步发电机无功功率动态响应性能的方\t法,其特征在于,步骤3)中,将输出频率ω与电网频率ωg作差并对结果积分,得到功角δ,具体公式如下:δ=1s(ω-ωg)---(3).]]>4.根据权利要求1所述的提高虚拟同步发电机无功功率动态响应性能的方法,其特征在于,步骤4)中,用来计算电压幅值补偿量ΔVt,补偿有功功率和无功功率之间的相互耦合对无功功率调节的影响;其中,电压幅值补偿量ΔVt的具体公式如下:ΔVt=tan(δ+tan-1RX)Vt·δ---(4)]]>其中,ΔVt是电压幅值补偿量,δ是实际的功角,Vt实际输出电压的幅值指令,R和X是线路的电阻和感抗,实际的功角δ是依据步骤1)得到,Vt实际输出电压的幅值指令依据步骤2)得到,线路的阻抗比R/X可以根据给出的线路单位长度的阻抗参数得到,也可通过实际测量线路阻抗得到。5.根据权利要求1所述的提高虚拟同步发电机无功功率动态响应性能的方法,其特征在于,步骤5)中,用来校正得到新的虚拟同步发电机输出电压的幅值指令,并生成调制信号控制开关网络,具体方法如下:首先,将步骤4)得到的电压幅值补偿量ΔVt通过前馈叠加到步骤2)中得到的电压幅值指令Vt上,作为新的虚拟同步发电机输出电压的幅值指令Vt_mod,具体公式如下:Vt_mod=Vt+ΔVt(5)式中,Vt是校正之前的电压幅值指令,ΔVt是电压幅值补偿量,Vt_mod是校正之后得到的新的虚拟同步发电机输出电压的幅值指令;然后将将校正之后的虚拟同步发电机输出电压的幅值指令Vt_mod与步骤2)得到的虚拟同步发电机的输出电压的相位指令θ组合,作为虚拟同步发电机的输出\t电压指令,将其作为调制信号经过PWM后得到变流器开关网络的开关控制信号,进而用于驱动开关网络。
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