[发明专利]VSG的虚拟惯量和阻尼系数的可选范围确定方法和装置

权利要求书

1.一种VSG的虚拟惯量和阻尼系数的可选范围确定方法，其特征在于，包括：

获取从VSG到无穷大电网所构成的VSG并网系统的相关参数；

所述相关参数包括：VSG的电角速度ω、VSG的虚拟惯量J、VSG的额定角速度ω₀、VSG的输出有功功率P_out、VSG的阻尼系数D_p、VSG的额定有功功率P_N、VSG的有功下垂系数K_f、工频f₀、VSG的有功功率参考值P_ref、VSG的电角度θ、无穷大电网的电压U_g、VSG的输出电压U_o以及VSG并网系统中的短路阻抗的电感L_l；

根据所述相关参数构建VSG并网系统的状态方程；

根据所述状态方程确定VSG并网系统的小信号方程；

根据所述小信号方程确定VSG并网系统的小信号空间方程；

根据所述小信号空间方程确定VSG并网系统的传递函数；

根据所述传递函数确定VSG并网系统的自然振荡频率函数和阻尼比函数；

根据所述自然振荡频率函数、阻尼比函数以及预先设置的与所述自然振荡频率函数和阻尼比函数相关的约束条件，确定VSG的虚拟惯量和阻尼系数的可选范围。

2.根据权利要求1所述的VSG的虚拟惯量和阻尼系数的可选范围确定方法，其特征在于，所述根据所述相关参数构建VSG并网系统的状态方程，包括：

根据VSG的电角速度ω、VSG的虚拟惯量J、VSG的额定角速度ω₀、VSG的输出有功功率P_out、VSG的阻尼系数D_p、VSG的额定有功功率P_N、VSG的有功下垂系数K_f、工频f₀、VSG的有功功率参考值P_ref、VSG的电角度θ、无穷大电网的电压U_g、VSG的输出电压U_o以及VSG并网系统中的短路阻抗的电感L_l，构建VSG并网系统的状态方程：

3.根据权利要求2所述的VSG的虚拟惯量和阻尼系数的可选范围确定方法，其特征在于，所述根据所述状态方程确定VSG并网系统的小信号方程，包括：

根据所述状态方程将作为状态量的VSG的电角速度ω和VSG的电角度θ分别转换为对应的VSG的电角速度扰动信号Δω和VSG的电角度扰动信号Δθ；

根据所述状态方程确定VSG并网系统的小信号方程：

其中，K_w为VSG的一次调频系数；K_p为VSG的输出功率系数；ΔP_ref为VSG的有功功率参考值扰动信号。

4.根据权利要求3所述的VSG的虚拟惯量和阻尼系数的可选范围确定方法，其特征在于，所述根据所述小信号方程确定VSG并网系统的小信号空间方程，包括：

设置状态量矩阵为x＝[ΔωΔθ]^T，输入量为ΔP_ref，输入量矩阵为u＝[ΔP_ref]，输出量为ΔP_out，输出量矩阵为y＝[ΔP_out]；

将所述小信号方程转换为矩阵形式方程：

y＝Cx

C＝[0 K_p]

将所述矩阵形式方程进行拉普拉斯变换，获得以频域形式表示的VSG并网系统的小信号空间方程：

Y(s)＝C(sI-A)^-1x₀+C(sI-A)^-1BU(s)

Y(s)为输出量矩阵y的拉普拉斯变换后的结果；I为单位矩阵；x₀为状态量矩阵x的初值；U(s)为输入量矩阵u的拉普拉斯变换后的结果；s为复变量。