[发明专利]一种虚拟同步发电机的自适应虚拟惯量控制方法

权利要求书

1.一种虚拟同步发电机的自适应虚拟惯量控制方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

1)采集虚拟同步发电机系统的相关参数，其中，所述相关参数包括虚拟同步发电机系统的实时输出电流值和虚拟转子角频率变化率，

2)根据虚拟同步发电机系统本身的结构特性，得到虚拟同步发电机的稳态参数，其中，所述虚拟同步发电机的稳态参数包括虚拟同步发电机系统的稳态输出电流和虚拟同步发电机系统的虚拟稳态惯量值，

3)根据步骤1)采集的相关参数和步骤2)得到的稳态参数，自适应调整虚拟同步发电机系统中虚拟转子的转动惯量，

4)根据步骤3)得到的虚拟转子的转动惯量，实现对虚拟同步发电机系统的频率调节；

所述自适应调整虚拟同步发电机系统中虚拟转子的转动惯量具体为：

其中，J为虚拟同步发电机系统中虚拟转子的转动惯量，J₀为虚拟稳态惯量值，α为自适应惯性系数，ω为虚拟同步发电机电角速度，I_ref为虚拟同步发电机系统的稳态输出电流，I_c为电网强度变化后的输出电流值。

2.根据权利要求1所述的虚拟同步发电机的自适应虚拟惯量控制方法，其特征在于，所述稳态输出电流具体为：

其中，I_ref为稳态输出电流，E为虚拟同步发电机电势，U为电网电压，δ为虚拟同步发电机功角，R为电网内电阻值，L为电网内电感值，ω为虚拟同步发电机电角速度。

3.根据权利要求1所述的虚拟同步发电机的自适应虚拟惯量控制方法，其特征在于，所述步骤4)包括：

41)根据步骤3)得到虚拟阻尼值，根据虚拟同步发电机系统转子运动方程求解得到更新后的系统电角度；

42)根据步骤41)得到的更新后的系统电角度，结合虚拟同步发电机系统中虚拟励磁电动势幅值，通过虚拟阻抗得到输出的三相调制波电流；

43)根据步骤42)得到的输出的三相调制波电流，经过PR调节后通过脉宽调制发生器产生控制脉冲，控制虚拟同步发电机系统中开关管的开断，实现对虚拟同步发电机系统的频率调节。

4.根据权利要求3所述的虚拟同步发电机的自适应虚拟惯量控制方法，其特征在于，所述虚拟同步发电机系统转子运动方程具体为：

其中，P_m、P_e和P_D分别为虚拟同步发电机机械功率、电磁功率和阻尼功率；ω为虚拟同步发电机电角速度；ω₀为额定电角速度；Δω为虚拟转子的角频率偏差值；J和D分别为虚拟同步发电机中虚拟转子的转动惯量和阻尼系数；θ为系统电角度。