[发明专利]一种光储一体虚拟同步发电机协调控制方法及系统

权利要求书

1.一种光储一体虚拟同步发电机协调控制方法，其特征在于，所述方法包括：

对微电网逆变器引入虚拟同步发电机，基于电网频率相位和电压，通过所述虚拟同步发电机对所述微电网进行双环调制；

将进行双环调制后的微电网和电网进行并网；

并网后，基于微电网和电网之间的充放电实现微电网和电网的协调控制。

2.如权利要求1所述的光储一体虚拟同步发电机协调控制方法，其特征在于，所述对微电网逆变器引入虚拟同步发电机，包括：获取微电网逆变器的三相电流和电压值；

基于微电网逆变器的三相电流和电压值根据瞬时功率理论计算有功功率和无功功率；

基于微电网逆变器的有功功率引入虚拟同步发电机的惯性特性；

基于微电网逆变器的无功功率引入虚拟同步发电机的电磁暂态特性。

3.如权利要求2所述的光储一体虚拟同步发电机协调控制方法，其特征在于，所述基于电网频率相位和电压，通过所述虚拟同步发电机对所述微电网进行双环调制，包括：

基于电网频率相位和电压对所述微电网逆变器加入频率相位和电压；

基于带有频率相位和电压的微电网逆变器通过引入虚拟同步发电机的惯性特性和电磁暂态特性对所述微电网进行双环调制。

4.如权利要求2所述的光储一体虚拟同步发电机协调控制方法，其特征在于，所述基于微电网逆变器的有功功率引入虚拟同步发电机的惯性特性的关系式如下：

其中：P_set为虚拟同步发电机设定的机械功率；D_p为有功频率的下垂系数；ω_n为额定角频率；ω为实际角频率；P_e为有功功率；J为转动惯量。

5.如权利要求2所述的光储一体虚拟同步发电机协调控制方法，其特征在于，所述基于微电网逆变器的无功功率引入虚拟同步发电机的电磁暂态特性的关系式如下：

其中：Q_e为同步发电机实际输出的无功功率，Q_set为设定的无功功率给定值，D_q为无功电压下垂系数，U_n为输出电压的额定有效值，K等效为无功电压环节的电磁惯性参数。

6.如权利要求1所述的光储一体虚拟同步发电机协调控制方法，其特征在于，所述将进行双环调制后的微电网和电网进行并网，包括：

以电网的角频率作为参考值计算微电网逆变器的角频率修正量；

以电网的电压作为参考值计算微电网逆变器的电压无功修正量；

基于所述角频率修正量和电压无功修正量对微电网逆变器进行调节，当所述微电网的频率相位和电压与电网的频率相位和电压同步后，将微电网和电网进行并网。

7.如权利要求1所述的光储一体虚拟同步发电机协调控制方法，其特征在于，所述并网后，基于微电网和电网之间的充放电实现微电网和电网的协调控制，包括：

并网后，当电网电压下降超过预设范围时，所述微电网的储能环节向电网供电；否则，所述微电网的储能环节的电压下降到10％后，所述电网向所述微电网的储能环节充电。

8.如权利要求1所述的光储一体虚拟同步发电机协调控制方法，其特征在于，所述将进行双环调制后的微电网和电网进行并网，之后还包括：

测量直流母线电压值；

加入直流电压控制环，基于直流母线电压的参考值，调整直流母线电压值，直到电压稳定。

9.一种光储一体虚拟同步发电机协调控制系统，其特征在于，所述系统包括：

调制模块：用于对微电网逆变器引入虚拟同步发电机，基于电网频率相位和电压，通过所述虚拟同步发电机对所述微电网进行双环调制；

并网模块：用于将进行双环调制后的微电网和电网进行并网；

控制模块：用于并网后，基于微电网和电网之间的充放电实现微电网和电网的协调控制。

10.如权利要求9所述的光储一体虚拟同步发电机协调控制系统，其特征在于，所述并网模块，包括：第一计算单元、第二计算单元和并网单元；

所述第一计算单元，用于以电网的角频率作为参考值计算微电网逆变器的角频率修正量；

所述第二计算单元，用于以电网的电压作为参考值计算微电网逆变器的电压无功修正量；

所述并网单元，用于基于所述角频率修正量和电压无功修正量对微电网逆变器进行调节，当所述微电网的频率相位和电压与电网的频率相位和电压同步后，将微电网和电网进行并网。