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专利号: 2022100228830
申请人: 湖南工业大学
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:

1.一种基于虚拟电流的VSG预同步控制方法,包括如下步骤:

S1.获取VSG输出端和HDG‑MG输出端的实时电压值;所述的HDG‑MG为含异构微源孤岛微电网;

S2.构建连接VSG和HDG‑MG的虚拟阻抗并设定阻抗值,从而计算得到VSG和HDG‑MG之间的虚拟电流值;

S3.将步骤S2计算得到的虚拟电流值进行变换得到d轴电流和q轴电流;

S4.根据d轴电流值和d轴电流设定值,计算得到的VSG预同步幅值控制量;具体包括如下步骤:将步骤S3得到的d轴电流值ivd与d轴电流设定值ivdr求差,得到差值ivd,r‑ivd;再将差值通过积分环节 得到VSG预同步幅值控制量ΔU;Kdi为积分系数,s为拉普拉斯算子;

S5.根据q轴电流值和q轴电流设定值,计算得到的VSG预同步相位控制量;具体包括如下步骤:将步骤S3得到的q轴电流ivq求导数后得到q轴导数电流isq,然后再与q轴电流设定值ivq,r求差,得到差值ivq,r‑isq;最后,将差值通过一阶惯性环节 得到VSG预同步相位控制量Δω;JV为一阶惯性环节的惯性参数,DV为一阶惯性环节的惯性常数;

S6.输出步骤S5得到的VSG预同步幅值控制量和VSG预同步相位控制量,完成基于虚拟电流的VSG预同步控制。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟电流的VSG预同步控制方法,其特征在于步骤S2所述的构建连接VSG和HDG‑MG的虚拟阻抗并设定阻抗,从而计算得到VSG和HDG‑MG之间的虚拟电流值,具体包括如下步骤:A.构建连接VSG和HDG‑MG的虚拟阻抗ZV,并设定阻抗值为纯电阻值RV;

B.采用如下算式计算得到VSG和HDG‑MG之间的虚拟电流值

式中 为VSG的输出端的实时电压向量; 为HDG‑MG的输出端的实时电压向量;ZV为连接VSG和HDG‑MG的虚拟阻抗;Ue为VSG的输出端的实时电压与HDG‑MG的输出端的实时电压的差值;RV为虚拟阻抗ZV的电阻值;θe为VSG的输出端的实时电压向量与HDG‑MG的输出端的实时电压向量之间的电压相角差。

3.根据权利要求2所述的基于虚拟电流的VSG预同步控制方法,其特征在于步骤S3所述的将步骤S2计算得到的虚拟电流值进行变换得到d轴电流和q轴电流,具体为将步骤S2计算得到的电流值进行Park变换,并旋转d轴使得d轴与a轴重合,从而得到d轴电流和q轴电流。

4.根据权利要求3所述的基于虚拟电流的VSG预同步控制方法,其特征在于所述的将步骤S2计算得到的虚拟电流值进行变换得到d轴电流和q轴电流,具体为采用如下步骤计算得到d轴电流ivd和q轴电流ivq:a.采用如下算式进行Park变换,从而得到旋转前的d轴电流ivd'和q轴电流ivq':式中ivd'为旋转前的d轴电流;ivq'为旋转前的q轴电流;TPark为Park变换算子,且θref为d轴与a轴的夹角;iva为VSG和HDG‑MG之间的虚拟电流值 的a轴分量,ivb为VSG和HDG‑MG之间的虚拟电流值 的b轴分量,ivc为VSG和HDG‑MG之间的虚拟电流值 的c轴分量,且θe为VSG的输出端的实时电压向

量与HDG‑MG的输出端的实时电压向量之间的电压相角差;

b.旋转d轴,使得d轴与a轴重合,从而得到d轴电流ivd和q轴电流ivq为

5.根据权利要求4所述的基于虚拟电流的VSG预同步控制方法,其特征在于所述的d轴电流设定值ivd,r的取值为0。

6.根据权利要求5所述的基于虚拟电流的VSG预同步控制方法,其特征在于所述的q轴电流设定值ivq,r的取值为Iv。

7.一种包括了权利要求1~6之一所述的基于虚拟电流的VSG预同步控制方法的并网方法,其特征在于还包括如下步骤:S7.将步骤S6输出的VSG预同步幅值控制量ΔU作为幅值补偿量,并反馈到VSG无功环;

S8.将步骤S6输出的VSG预同步相位控制量Δω作为频率补偿量,并反馈到VSG有功环;

S9.当VSG的频率、相位和幅值满足并网标准后,发出并网指令,VSG与HDG‑MG之间的隔离开关闭合,将VSG并入HDG‑MG,完成VSG的并网。