技术特征：
1.一种计及rocof的同步逆变器虚拟功率预同步控制方法，其特征在于，所述方法通过构建独立虚拟功率p
syn
的预同步控制环节，避免了预同步控制环路与虚拟同步机(vsg)控制环路之间的相互影响，快速有效的实现同步逆变器输出侧电压与电网侧电压幅值、频率、相位的匹配，同时建立预同步控制小信号模型，分析控制参数对系统的稳定性影响，并依据ieee standard 154号电网同步过程标准，以频率偏差δf、频率变化率(rocof)与调节时间为设计指标给出参数设计流程，具体步骤如下：步骤1：在同步逆变器输出端与电网连接的隔离开关处，构建虚拟阻抗z
v
，计算流经虚拟阻抗的有功、无功功率p
syn
、q
syn
为：步骤2：根据虚拟有功功率p
syn
，判断隔离开关两侧电压幅值、频率、相位是否完全匹配，当p
syn
为0时，闭合隔离开关，实现预同步控制；步骤3：引入二次调压控制环节，动态调节同步逆变器输出侧电压幅值，完成隔离开关两侧电压幅值的匹配调节；步骤4：通过一阶惯性延时环节及限幅环节，将p
syn
加载至同步逆变器有功-频率控制环路，快速调节同步逆变器输出侧电压的频率、相角，直至p
syn
为0，完成隔离开关并网切换控制；步骤5：构建p
syn
预同步控制环路的小信号模型，得出开环相位调节及闭环相位调节的传递函数关系，利用系统特征根变化轨迹图分析参数虚拟惯性系数j
v
和虚拟下垂系数d
vp
改变对系统稳定性及预同步控制调节时间的影响；步骤6：依据ieee standard 154号电网同步过程标准及各个国家rocof触发阈值选择本发明所应用频率偏差δf及rocof的阈值；步骤7：以频率偏差δf、rocof为设计指标，结合频率阈值，给出预同步控制参数j
v
、d
vp
的取值范围；步骤8：结合预同步调节时间，动态微调控制参数j
v
、d
vp
，给出预同步参数设计方案。2.根据权利要求1所述的一种计及rocof的同步逆变器虚拟功率预同步控制方法，其特征在于，步骤6所述的阈值参数选取原则为：频率偏差δf及rocof的阈值分别为δf|
max
＝0.3hz，rocof|
max
＝1hz/s，在此基础上给出控制参数j
v
、d
vp
取值范围，确保预同步调节时间最优，当系统的设定阈值参数发生改变时，所提设计方法仍适用，具有普遍适用性。3.根据权利要求1所述的一种计及rocof的同步逆变器虚拟功率预同步控制方法，其特征在于，于所述步骤7中包含以下步骤：步骤71：预同步控制系统的开环相位调节过程中，系统δp
syn
输入与输出的δω(s)满足典型一阶惯性传递函数特征为：式中t＝j
v
/d
vp
、k＝1/ω
s
d
vp
；步骤72：当系统的虚拟功率输入为限幅阶跃信号p
vset
时，系统rocof的时域表达式如下式所示：
步骤73：结合rocof阈值，可得预同步控制系统中虚拟惯性系数j
v
的取值范围为：步骤74：虚拟下垂系数d
vp
的设计标准原则为：当电网电压频率f
g
变化为1hz时，同步逆变器输出有功p变化率为100％，则同步逆变器空载运行时预同步控制虚拟下垂系数d
vp
计算公式如下所示，式中δω
max
＝2π
·
δf
max
。4.根据权利要求1所述的一种计及rocof的同步逆变器虚拟功率预同步控制方法，其特征在于，于所述步骤8中包含以下步骤：步骤81：相位预同步调节过程中最大调节时间为：步骤82：相位预同步调节时间分别与角频率偏差设定值δω
set
、虚拟惯性系数j
v
、虚拟下垂系数d
vp
息息相关；当δω
set
、d
vp
取值越大，j
v
取值越小时，系统的相位预同步调节时间越短，但过大的角频率偏差δω
set
将会影响系统的带载能力，不满足频率偏差δf标准；为此，当需确保相位预同步过程调节时间最少的同时使设计参数满足频率偏差δf及频率变化率rocof的性能指标，参数j
v
、d
vp
的选取应综合考虑。
技术总结
本发明针对同步逆变器在并/离网双模式动态调节过程中存在过大的频率偏差Δf及频率变化率(RoCoF)的问题，公开了一种计及RoCoF的同步逆变器虚拟功率预同步控制方法，属于低压微电网逆变器控制领域。该方法通过构建独立虚拟功率反馈环路，建立预同步控制小信号模型，分析控制参数对系统的稳定性影响，并依据IEEE Standard 154号电网同步过程标准，以频率偏差Δf、RoCoF与调节时间为设计指标给出参数设计流程。本发明使得同步逆变器在无需锁相环的结构下快速有效的实现预同步并网过程，且所提参数设计方案满足电网同步过程频率偏差及频率变化率的要求，对系统频率稳定性的提高具有显著效果。著效果。
技术研发人员：颜湘武 马宏斌 贾焦心
受保护的技术使用者：保定友源电力科技有限公司
技术研发日：2021.08.20
技术公布日：2022/2/28