[发明专利]一种直流侧电压下垂的负荷虚拟同步机的控制方法和装置

权利要求书

1.一种直流侧电压下垂的负荷虚拟同步机的控制方法，其特征在于，包括：

根据直流侧电压给定值计算负荷虚拟同步机的角速度；

根据网侧相电压峰值计算负荷虚拟同步机的输入电压幅值；

根据所述角速度和输入电压幅值确定三相调制波信号，并根据三相调制波信号控制负荷虚拟同步机中开关管的开断；

根据直流侧电压给定值，按下式计算负荷虚拟同步机的角速度：

其中，ω表示负荷虚拟同步机的角速度；ω_n表示电网同步角速度；U_dc^*表示直流侧电压给定值；D_p表示阻尼系数，D_d表示频率-直流侧电压下垂系数；K_p表示负荷虚拟同步机中PI控制器的比例系数，K_i表示负荷虚拟同步机中PI控制器的积分系数；s表示拉普拉斯算子，s＝jω₀，j表示虚部单位，ω₀表示工频角频率；T_e表示负荷虚拟同步机的电磁转矩；T_set表示负荷虚拟同步机的机械转矩。

2.根据权利要求1所述的直流侧电压下垂的负荷虚拟同步机的控制方法，其特征在于，根据网侧相电压峰值，按下式计算负荷虚拟同步机的输入电压幅值：

E_m＝(D_q(U_n-V_peak)+Q_set-Q_e)/Ks

其中，E_m表示负荷虚拟同步机的输入电压幅值，D_q表示无功-电压下垂系数，U_n表示负荷虚拟同步机的极端电压幅值额定值，K为励磁调节系数，Q_set表示负荷虚拟同步机的输入电压指令值；V_peak表示网侧相电压峰值；Q_e表示负荷虚拟同步机的无功功率。

3.根据权利要求2所述的直流侧电压下垂的负荷虚拟同步机的控制方法，其特征在于，根据所述角速度和输入电压幅值确定三相调制波信号，包括：

根据所述角速度计算负荷虚拟同步机的相角；

根据所述相角和输入电压幅值确定三相调制波信号。

4.根据权利要求3所述的直流侧电压下垂的负荷虚拟同步机的控制方法，其特征在于，根据所述角速度，并按下式计算负荷虚拟同步机的相角：

θ＝∫ωdt

其中，θ表示负荷虚拟同步机的相角。

5.根据权利要求4所述的直流侧电压下垂的负荷虚拟同步机的控制方法，其特征在于，根据所述相角和输入电压幅值，并按下式确定三相调制波信号：

其中，E_am、E_bm、E_cm表示三相调制波信号。

6.根据权利要求1所述的直流侧电压下垂的负荷虚拟同步机的控制方法，其特征在于，所述根据三相调制波信号控制负荷虚拟同步机中开关管的开断，包括：

对三相调制波信号进行双极性SPWM调制，得到负荷虚拟同步机的开关管的占空比；

根据占空比控制负荷虚拟同步机中开关管的开通与关断。