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专利号: 2021116178555
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.不平衡电压条件下的虚拟同步机平衡电流输出控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、通过电压传感器与电流传感器采样虚拟同步机输出端的三相电压v=[va vb T Tvc] 与三相电流i=[ia ib ic] ,得到的模拟信号经过ADC模数转换成数字信号传送到微处理器;

步骤二、所得到的电压与电流数字量经过滤波器算法提取出正负序分量:其中上标+‑分别表示正序与负序;

步骤三、将提取的正负序电压电流计算得出瞬时正负序有功无功功率,具体公式为:其中p和q分别是瞬时有功功率和瞬时无功功率,上标+‑分别表示正序与负序;

步骤四、包含正序与负序两套控制环路,通过前面步骤的正负序分离后,由两套控制环路实现正负序功率的解耦控制;

+

将正序功率p送给传统正序虚拟同步机,并且设置正序的功率参考值为所需的额定值Pref;

正序虚拟同步机的转子摆动方程:+ + +

Tjω′=Pref‑p‑D(ω‑1)+

利用正序虚拟同步机的转子摆动方程将Pref与p的误差进行对比,生成正序输出电压频+率ω;其中Tj是转子惯性时间常数,D是阻尼系数;

+

步骤五、然后对频率进行积分得到正序输出电压指令的相位θ,方程如下:+ +

θ′=ωnω

其中,ωn是额定电网功率;

步骤六、将负序有功功率p送给传统负序虚拟同步机,并且设置负序的功率参考值为0;

负序虚拟同步机的转子摆动方程:‑ ‑ ‑

Tjω′=‑p‑D(ω‑1)‑

利用负序虚拟同步机的转子摆动方程将参考值0与p的误差进行对比,生成负序输出电‑压频率ω;

步骤七、然后对频率进行积分得到负序输出电压指令的相位θ,方程如下:‑ ‑

θ′=ωnω

+

步骤八、对正序无功进行解耦控制;由虚拟同步机的无功控制环节将Qref与q 的误差进+行对比,生成正序输出电压指令的幅值V;方程如下:其中,DQ是电压‑无功下垂系数, 是电网正序电压幅值反馈量, 是正序电压参考值;

步骤九、对负序无功进行解耦控制;利用虚拟同步机的无功控制环节将0与q 的误差进‑行对比,生成负序输出电压指令的幅值V;方程如下:其中, 是电网负序电压幅值反馈量, 是负序电压参考值;

+ + + +

步骤十、将得到正序的电压指令的幅值V 与相位θ转换为三相电压指令urefa 、urefb 、+urefc:

‑ ‑ ‑ ‑

步骤十一、将得到负序的电压指令的幅值V与相位θ转换为三相电压指令urefa 、urefb 、‑urefc:

+ ‑

步骤十二、将输出电压指令uref与uref 叠加得到最终的控制电压指令uref,经过SPWM调制,输出逆变器门极信号,实现逆变器并网工作。