[发明专利]一种准虚拟同步机控制方法

权利要求书

1.一种准虚拟同步机控制方法，其特征在于：所述的控制方法通过在虚拟同步机的惯性环节并联比例调节器，形成有功功率环PI调节器和无功功率环PI调节器，将原有的积分调节器特性转变为比例积分调节器特性，以有功功率环PI调节器为核心的有功功率控制器产生虚拟同步机角度信息，以无功功率环PI调节器为核心的无功功率控制器产生虚拟同步机的电压幅值信息，角度信息和幅值信息经Park反变换后调制驱动三相桥臂IGBT动作。

2.如权利要求1所述的准虚拟同步机控制方法，其特征在于：所述的控制方法具体步骤如下：

(1)通过锁频环获取变流器输出电压的角度θ_g和幅值v_g；

(2)对电流采样并使用变流器输出电压的角度θ_g进行等功率旋转变换，得到有功电流i_d和无功电流i_q；

(3)通过步骤1、步骤2得到的电压幅值v_g、有功电流i_d和无功电流i_q，计算有功功率P和无功功率Q，计算公式为：

P=1TPows+1vgid]]>

Q=-1TPows+1vgiq]]>

其中，T_Pow为一阶低通滤波器时间常数，s为拉氏变换算子；

(4)使用下式求取频率下垂有功功率P_droop和幅值下垂无功功率Q_droop：

P_droop＝D_p(ω_set-ω)

Q_droop＝D_q(v_set-v_g)

式中，D_p为频率有功下垂系数，D_q为幅值无功下垂系数，ω_set为虚拟同步机额定角频率，ω为虚拟同步机角频率，v_set为虚拟同步机额定电压幅值，v_g为步骤1中得到的变流器输出电压幅值；

(5)、使用下式计算有功功率偏差P_err和无功功率偏差Q_err：

P_err＝P_set+P_droop-P

Q_err＝Q_set+Q_droop-Q

其中，P_set为有功功率设定值，Q_set为无功功率设定值；

(6)有功功率偏差P_err除以虚拟同步机角频率ω得到转矩偏差T_err；

(7)转矩偏差T_err作为有功调节器的输入，有功调节器的输出即为虚拟同步机角频率ω，有功调节器的传递函数W_p(s)为：

Wp(s)=Kp+1Jps]]>

式中K_p为有功调节器的比例系数，J_p为有功调节器的积分时间常数，模拟虚拟同步机的转动惯量，s为拉氏变换算子；

(8)无功调节器的功率偏差Q_err作为无功调节器的输入，无功调节器的输出即为虚拟同步机输出电压幅值e_s，无功调节器的传递函数W_q(s)为：

Wq(s)=Kq+1Jqs]]>

式中K_q为无功调节器的比例系数，J_q为无功调节器的积分时间常数，s为拉氏变换算子；

(9)虚拟同步机角度θ由虚拟同步机角频率ω的积分运算获得，公式为：

θ=ωs]]>

s为拉氏变换算子；

(10)将虚拟同步机输出电压幅值e_s使用虚拟同步机角度θ进行Park反变换，得到两相静止坐标系下的调制电压，经调制后驱动变流器三相桥臂的IGBT开关动作。