[发明专利]虚拟同步机自适应调节方法及包含该方法的虚拟同步机

说明书

本发明涉及一种虚拟同步机自适应调节方法，包括：接收功率差值，功率差值为电磁功率与功率参考值的差值；对功率差值进行模糊化处理，以得到功率差值模糊值；根据功率差值模糊值和模糊控制规则计算阻尼系数和惯量系数的模糊解；对阻尼系数和惯量系数的模糊解进行解模糊计算，输出阻尼系数和惯量系数的精确解。通过采用模糊控制算法，以电磁功率P_e与功率给定值P_ref的差值e作为输入，以阻尼系数D_p以及惯量系数J作为输出，实现了当运行条件或负载变化时参数的自适应控制，使得虚拟同步机具有电压主动治理的能力。

技术领域

本发明涉及配电网或者微电网并网逆变器的控制技术领域，具体涉及一种虚拟同步机自适应调节方法及包含该方法的虚拟同步机。

背景技术

并网逆变器作为新能源与配电网的枢纽而被广泛应用，已经成为了现代电力系统不可或缺的一部分。但其由于电力电子器件快速性，而使得电力系统的“惯量”下降，对配电网的稳定运行产生了一定的不利影响。

为解决此问题，虚拟同步机技术被提了出来。虚拟同步机技术将同步发电机的电磁方程与机械方程应用到控制策略的设计中，使得并网逆变器能够模拟同步发电机的外特性而具有一定的“惯量”，从而在一定程度上支撑配电网的稳定运行。但虚拟同步机自身亦存在一些问题，如控制参数不合适引起的振荡问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种虚拟同步机自适应调节方法，克服当运行条件或负载变化时参数不合适的缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种虚拟同步机自适应调节方法，包括：S1：接收功率差值，功率差值为电磁功率与功率参考值的差值；S2：对功率差值进行模糊化处理，以得到功率差值模糊值；S3：根据功率差值模糊值和模糊控制规则计算阻尼系数和惯量系数的模糊解；S4：对阻尼系数和惯量系数的模糊解进行解模糊计算，输出阻尼系数和惯量系数的精确解。

所述S2包括：S2.1：将功率差值的论域模糊分割为至少3个模糊集；S2.2：根据功率差值的隶属度函数和模糊集对所述功率差值进行模糊化处理得到功率差值模糊值。

所述S2.1具体为将所述功率差值的论域模糊分割为7个模糊集：负方向最大值(NB)、负方向中间值(NM)、负方向最小值(NS)、中间值(M)、正方向最小值(PS)、正方向中间值(PM)、正方向最大值(PB)。

所述功率差值的隶属度函数为三角形隶属度函数和/或高斯函数。

所述S4包括：S4.1：将阻尼系数的论域模糊分割为至少3个模糊集；S4.2：将惯量系数的论域模糊分割为至少3个模糊集；S4.3：根据阻尼系数的隶属度函数和阻尼系数的模糊集对阻尼系数模糊解进行解模糊计算；根据惯量系数的隶属度函数和惯量系数的模糊集对惯量系数的模糊解进行解模糊计算。

将所述阻尼系数的论域模糊分割为7个模糊集：负方向最大值(NB)、负方向中间值(NM)、负方向最小值(NS)、中间值(M)、正方向最小值(PS)、正方向中间值(PM)、正方向最大值(PB)。

所述阻尼系数的隶属度函数为三角形隶属度函数和/或高斯函数。

将所述惯量系数的论域模糊分割为3个模糊集：最大值(CB)、中间值(CM)、最小值(CL)。

所述惯性系数的隶属度函数为三角形隶属度函数和/或高斯函数。

采用重心法对所述阻尼系数和惯量系数的模糊解进行解模糊计算。

根据所述阻尼系数和惯量系数与所述功率差值的相关性建立所述模糊控制规则。

所述模糊控制规则为：