[发明专利]一种基于虚拟同步机理的逆变器无功控制方法

权利要求书

1.一种基于虚拟同步机理的逆变器无功控制方法，该方法采用的模块包括低电压穿越LVRT控制模块和无功控制模块，其特征在于，无功控制方式分为三种，即无功控制模式、电压控制模式和低电压穿越控制模式，三者相互独立且切换控制：

当低电压穿越LVRT控制模块监测到并网点电压正常时，无功控制模块控制逆变器输出无功为设定值；当低电压穿越LVRT控制模块监测到并网点电压跌落时，无功控制模块控制并网点电压为设定值，阻止或减缓电压跌落；当低电压穿越LVRT控制模块监测到并网点电压继续跌落时，将逆变器切换至低电压穿越控制模式；

所述的无功控制模式如下：并网点电压正常时，无功控制模块按照虚拟同步机理，对逆变器输出无功功率进行控制，即：无功参考值Q_ref减去无功实际值Q，乘以无功调节系数n，再加上电压初始值U₀，得到无功控制模块的电压参考值U_ref，即：U_ref＝U₀+n(Q_ref-Q)。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟同步机理的逆变器无功控制方法，其特征在于，所述的低电压穿越LVRT控制模块用于实时监测并网点电压跌落情况，并能够产生三种并网点电压跌落标志，用于控制逆变器工作模式：当并网点电压大于等于设定的跌落阈值时，低电压穿越LVRT控制模块控制逆变器工作于无功控制模式；当并网点电压小于设定的跌落阈值时，低电压穿越LVRT控制模块控制逆变器工作于电压控制模式；当并网点电压小于等于90％额定电压时，低电压穿越LVRT控制模块控制逆变器进行低电压穿越。

3.根据权利要求1所述的基于虚拟同步机理的逆变器无功控制方法，其特征在于，所述的电压控制模式如下：采用一个PI调节器，当并网点电压跌落至阈值U_X时，无功控制模块叠加控制电压调节部分：并网点电压U_T减去U_X，所得误差进入该PI调节器进行计算，最终结果再叠加到上述无功控制模式中，即其中k_p为PI调节器比例系数，k_i为PI调节器积分系数，s为拉普拉斯变换中的复变量。

4.根据权利要求1所述的基于虚拟同步机理的逆变器无功控制方法，其特征在于，所述的低电压穿越控制模式如下：低电压穿越时，低电压穿越LVRT控制模块设定有功电流为0，以获得最大无功输出能力；设定无功电流跟随并网点电压线性变化，电压跌落越深，无功电流越大，无功电流最大不超过1.05倍的额定电流。

5.根据权利要求1或3所述的基于虚拟同步机理的逆变器无功控制方法，其特征在于，无功调节系数n为变参数控制，以减小无功振荡，抑制无功超调：当无功实际值Q逐渐靠近无功参考值Q_ref时，无功调节系数n逐渐减小，即：n＝k·|Q_ref-Q|+n₀，其中k为无功调节系数增益，n₀为无功调节系数的初始值。