提高虚拟同步发电机无功功率动态响应性能的方法

摘要

本发明公开了一种提高虚拟同步发电机无功功率动态响应性能的方法，具体包括以下步骤：1)有功控制环模拟转子机械特性，获得虚拟同步发电机的输出频率、相位指令以及功角；2)无功功率环模拟励磁控制器，得到输出电压幅值指令；3)利用步骤1)得到的功角和步骤2)得到的电压幅值指令计算电压补偿量；5)将步骤4)得到的电压补偿量叠加到步骤2)得到的电压幅值指令上，再与步骤1)得到的相位指令组合作为调制波，经PWM后得到开关信号驱动变流器。本发明提出了一种提高虚拟同步发电机无功功率动态响应性能的方法，可以补偿传统虚拟同步发电机控制中功率耦合的影响。与现有方法相比，该发明可以明显改善虚拟同步发电机的无功功率动态响应特性。

主权项

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P_ref与实际输出有功功率P_e的差值P_err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Q_ref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V_t；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ω_g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V_t计算得到电压幅值补偿量ΔV_t；5)将步骤4)得到的电压幅值补偿量ΔV_t通过前馈叠加到步骤2)中得到的电压幅值指令V_t上，作为新的虚拟同步发电机输出电压的幅值指令V_{t_mod}，再将新的电压幅值指令V_{t_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。