[发明专利]一种基于VSG的逆变型分布式电源自适应阻尼控制方法

说明书

本发明涉及逆变型分布式电源控制技术领域，具体涉及一种基于VSG的逆变型分布式电源自适应阻尼控制策略，对基于VSG的逆变型分布式电源的控制系统建立有功功率的传递函数，通过分析阻尼系数对系统输出的影响，制定了自适应阻尼控制策略，该策略根据逆变型分布式电源实时输出的有功功率与设定的有功功率参考值之间的偏差，改变阻尼系数以实现对系统响应速率的调节，减小系统受到干扰下产生的波动。本发明能够实现对并网逆变型分布式电源的控制，该控制策略使得逆变型分布式电源输出特性更为优良，能够更好的应对系统出现的干扰，保持稳定的输出，具有更强的动态特性，为配电网中的逆变型分布式电源控制提供有效策略。

技术领域

本发明涉及逆变型分布式电源控制技术领域，具体涉及一种基于VSG的逆变型分布式电源自适应阻尼控制方法。

背景技术

分布式电源(distributed generators,DG)与煤炭、石油等传统能源相比，具有能效利用合理、损耗小、污染少、运行灵活，系统经济性好等特点，是未来世界能源技术发展的重要方向。由于分布式电源的电源特性与传统电网电源不同，其输出多为直流电或非工频交流电，必须采用并网逆变器上网，使得逆变型分布式电源(inverter interfaceddistributed generators,IIDG)成为可再生能源的主要类型之一。

IIDG运行工况不同控制策略也需要做相应的调整，这种调整主要体现在逆变器的外环控制。下垂控制是常见的分布式电源并网逆变器的外环控制方法。通过有功功率-电压相角，无功功率-电压幅值控制，可以模仿发电机功频静态特性，实现负荷在不同DG间的自主分配。下垂控制仅需检测本地的信息即可实现控制，无需通信线路，具有很高的可靠性和冗余性，且可以在孤岛并网模式间直接切换，避免模式切换的暂态振荡，易于实现微源的即插即用。但是，下垂控制的分布式电源不能给系统贡献惯性，对系统故障较为敏感，稳定性不足。

为了使分布式电源模拟出类似同步发电机所具有的旋转惯性和阻尼特性，有学者提出了虚拟同步发电机技术(Virtual Synchronous Generator Technology,VSG)。该技术借助配备的储能环节，并采用适当的并网逆变器控制算法，在提高系统稳定性上有较好的效果。但是针对VSG的研究目前多数局限于对传统同步发电机的模拟，而实际的控制系统拥有强的灵活性。相对于固定阻尼系数，根据运行工况自适应变化的阻尼系数可以使系统获得更好的动态性能，而目前关注于自适应阻尼系数控制方法的研究仍然较少。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于VSG的逆变型分布式电源自适应阻尼控制方法，具体技术方案如下：

一种基于VSG的逆变型分布式电源自适应阻尼控制方法包括以下步骤：

(1)建立基于VSG的逆变型分布式电源的控制系统模型，所述控制模型包括中央控制器、VSG控制模块、电压电流内环控制模块、脉冲宽度调制模块；所述中央控制器、VSG控制模块、电压电流内环控制模块、脉冲宽度调制模块依次连接，所述脉冲宽度调制模块与逆变型分布式电源连接；VSG控制模块与配电网连接；逆变型分布式电源通过输电线路与配电网、负载连接；

所述VSG控制模块包括频率控制单元、电压控制单元；

(2)中央控制器给VSG控制模块输入设定的逆变型分布式电源的有功功率参考值P_ref和无功功率参考值Q_ref；

(3)VSG控制模块实时采集逆变型分布式电源输出的有功功率P、无功功率Q，通过计算得到逆变型分布式电源输出的参考电压E及其相位角δ，将得到的逆变型分布式电源输出的参考电压E及相位角δ输入至电压电流内环控制模块；