[发明专利]基于虚拟同步发电机模型的换流器无功控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于虚拟同步发电机模型的换流器无功控制方法,其特征在于，该控制方法包括以下步骤：

1)采集换流器并网点的三相电压、电感电流，并利用正负序d-q双旋转坐标系对三相电压和电感电流进行分解，得到电压的正、负序d、q轴分量和电流的正、负序d、q轴分量以及正、负序瞬时功率值；

2)将正序瞬时功率值Q_P和电压的正序d轴分量u_dP为正序励磁控制器模型的输入信号，以正序无功功率指令和正序并网电压指令作为正序励磁控制器模型的指令计算励磁电动势的幅值E1，将正序有功功率指令、机端电压角频率和电网电压基准频率输入到正序工频控制器模型，经正序工频控制器模型计算得到同步发电机的机械转矩，将负序瞬时功率值Q_N和电压的负序d轴分量u_dN为负序励磁控制器模型的输入信号，以负序无功功率指令和负序并网电压指令作为负序励磁控制器模型的指令计算励磁电动势的幅值E2；

3)以得到的励磁电动势的幅值E1、实时采集到并网电压、电网电压基准频率和同步发电机的机械转矩作为虚拟同步发电机模型的输入信号，通过虚拟同步发电机模型的计算，得到正序电流无功指令，以得到的励磁电动势的幅值E2和实时采集到电感电流作为虚拟同步发电机模型的输入信号，通过虚拟同步发电机模型的计算，得到负序电流无功指令；

4)将得到正序电流无功指令和负序电流无功指令分别输入到正序电流环控制单元和负序电流环控制单元，结合实际的电流正负序d、q轴分量进行计算，分别得到正序电流和负序电流的控制量；

5)将得到的正序电流控制量和负序电流控制量输入到PWM控制器，PWM控制器根据实际检测到电感电流输出控制信号到换流器，实现对换流器的控制。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟同步发电机模型的换流器无功控制方法，其特征在于，所述负序励磁控制器模型为：

E_refN＝k_q(Q_refN-Q_N)+U_refN

其中，Q_refN为负序无功功率指令，负序并网电压指令U_refN＝0，k_q为调差系数，E_refN为负序机端电压指令，与实测负序电压u_dN比较后经PI调节器得到励磁电动势的幅值E2，作用于虚拟同步发电机的电磁模型；

所述正序励磁控制器模型为：

E_refP＝k_q(Q_refP-Q_P)+U_refP

其中，Q_refP为正序无功功率指令，U_refP为正序并网电压指令，k_q为调差系数，E_refP为正序机端电压指令，与实测正序电压u_dP比较后经PI调节器得到励磁电动势的幅值E1，作用于虚拟同步发电机的电磁模型。