[发明专利]一种基于相位前馈的虚拟同步发电机控制方法

权利要求书

1.一种基于相位前馈的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)前馈量计算，将虚拟同步发电机的输出频率ω减去电网额定频率ω_ref，得到两者频率差Δω作为前馈控制的采集量，将频率差Δω乘以前馈系数k_ω得到前馈控制的补偿量θ_c；

2)下垂控制部分，根据虚拟同步发电机的输出有功功率参考指令P_ref与虚拟同步发电机的输出频率ω与电网额定频率ω_ref的频率差Δω计算得到虚拟同步发电机的模拟机械功率P_m；

3)模拟转子机械方程部分，根据虚拟同步发电机的模拟机械功率P_m与实际输出有功功率P_e计算得到虚拟同步发电机的输出频率ω，J为虚拟同步发电机的转动惯量；

4)将虚拟同步发电机的输出频率ω积分后加上相位前馈控制补偿量θ_c得到虚拟同步发电机的输出相位θ；

5)将步骤4)中得到的虚拟同步发电机的输出相位θ作为dq坐标变换所用相位，对无功环得到的dq坐标电压指令值v^*_dq进行dq坐标变换得到abc坐标下的三相电压调制信号v^*_abc，调制信号再经过PWM调制器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。

2.根据权利要求1所述的一种基于相位前馈的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，步骤1)中，虚拟同步发电机的输出频率ω为模拟转子机械方程计算得到的频率；前馈系数k_ω为正实数；前馈控制的采集量频率差Δω所用计算公式为：

Δω＝ω-ω_ref。

3.根据权利要求2所述的一种基于相位前馈的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，步骤2)中，计算虚拟同步发电机的模拟机械功率P_m所用下垂控制公式为：

P_m＝(ω_ref-ω)m_p+P_ref

其中，m_p为有功下垂系数。

4.根据权利要求3所述的一种基于相位前馈的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，步骤3)中，模拟转子机械方程计算虚拟同步发电机的输出频率ω所用公式为：

5.根据权利要求4所述的一种基于相位前馈的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，步骤4)中，相位前馈控制补偿量θ_c的计算公式为：

θ_c＝k_ωΔω。

6.根据权利要求5所述的一种基于相位前馈的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，步骤4)中，虚拟同步发电机的输出相位θ的计算公式为：