[发明专利]一种虚拟同步发电机的控制方法、装置及系统

说明书

本申请公开了一种虚拟同步发电机的控制方法、装置及系统，提供一种CVSG在电网三相不平衡条件下的控制方案，改善电网三相不平衡现象。方法包括：确定电网的正序电压、负序电压、正序电流和负序电流；根据正序电压以及电网电压的角频率计算得到正序电流参考指令，并根据负序电压和正序电压计算得到负序电流参考指令；正序电流参考指令指示电网三相平衡时与正序电压及电网电压角频率对应的正序电流响应值，负序电流参考指令指示电网三相不平衡时与负序电压及正序电压对应的负序电流响应值；根据正序电流参考指令及正序电流得到正序调制波，根据负序电流参考指令及负序电流得到负序调制波；根据正序调制波和负序调制波控制虚拟同步发电机的运行。

技术领域

本申请涉及电力控制技术领域，尤其涉及一种虚拟同步发电机的控制方法、装置及系统。

背景技术

随着当今社会对能源的关注度不断提高，分布式发电技术得到高速发展。通常，分布式发电系统的输出为直流电，因而需要经过逆变器将直流电转换为工频交流电后，分布式发电系统才可并入电网。虚拟同步发电机(virtual synchronous generator，VSG)技术可通过控制算法对逆变器进行控制，使得逆变器拥有与同步发电机相类似的外特性，从而改善逆变器的性能，实现分布式发电系统友好接入电网，提高分布式发电系统的稳定性。

通常，将逆变器以及采用VSG技术的控制模块统称为VSG。VSG包含电压源型VSG(voltage source VSG，VVSG)和电流源型VSG(current source VSG，CVSG)。其中，VVSG的外特性表现为受控电压源，CVSG的外特性表现为受控电流源。

在电网实际运行过程中，电网电压易受到负载不平衡、短路故障、非全相运行等因素的影响而出现三相不平衡的现象，在这种情况下VSG会出现电流过载、功率振荡、电流不平衡等问题，威胁整个系统的安全稳定运行。因此，VSG如何通过控制算法来改善三相不平衡现象，是一个亟待解决的问题。

现有技术中，关于VVSG在不平衡条件下的控制策略已有所探讨，例如，通过优化VVSG的控制参数来改善三相不平衡现象。但是，关于CVSG在不平衡条件下的控制策略还未涉及。

综上，亟需一种CVSG在电网三相不平衡条件下的控制方案，从而改善电网的三相不平衡现象。

发明内容

本申请实施例提供一种虚拟同步发电机的控制方法、装置及系统，用以提供一种CVSG在电网三相不平衡条件下的控制方案，从而改善电网的三相不平衡现象。

第一方面，本申请实施例提供一种虚拟同步发电机的控制方法，该方法包括如下步骤：

确定电网的正序电压、负序电压、正序电流和负序电流；根据正序电压以及电网电压的角频率计算得到正序电流参考指令，并根据负序电压和正序电压计算得到负序电流参考指令；其中，正序电流参考指令用于指示电网在三相平衡时与正序电压及电网电压的角频率对应的正序电流的响应值，负序电流参考指令用于指示电网在三相不平衡时与负序电压及正序电压对应的负序电流响应值；然后，根据正序电流参考指令以及正序电流计算得到正序调制波，并根据负序电流参考指令以及负序电流计算得到负序调制波；最后，根据正序调制波和负序调制波控制虚拟同步发电机的运行。

其中，正序调制波用于对电网的正序功率进行补偿，负序调制波用于对电网的负序功率进行补偿。