[发明专利]一种多约束条件下的虚拟同步发电机控制方法

权利要求书

1.一种多约束条件下的虚拟同步发电机控制方法，其特征是，所述方法针对由发电机组、蓄电池VSG单元以及有功负荷构成的微电网系统，将多个影响系统稳定性的约束条件作为调节系统虚拟惯量H的依据，系统有功频率控制采用虚拟同步发电机技术，有功频率控制表达式为：

其中，H为系统虚拟惯量，ω、ω_g表示逆变电源及公共母线的角频率，K_d为阻尼系数，P_ref为有功功率设定值，P_o为VSG单元输出的有功功率；

所述系统虚拟惯量H与各约束条件之间的函数关系表达式为：

式中，soc为蓄电池工作状态下瞬时荷电状态，a、b分别为蓄电池放电极限荷电状态值和充电极限荷电状态值，|df/dt|为频率变化率，C₁为换流器瞬时容量，C_N为换流器额定容量，ΔP为系统瞬时交换功率，ΔP_max为系统瞬时交换功率最大值，ΔP、ΔP_max均为输出或吸收功率的绝对值，H₀为稳态运行时的惯性时间常数，H₁为频率变化率影响下的虚拟惯量，H₂为换流器容量影响下的虚拟惯量，H₃为系统瞬时交换功率影响下的虚拟惯量，k₁-k₈为虚拟惯量的调整系数，η₁、η₂、η₃为影响因子权重系数。

2.根据权利要求1所述的一种多约束条件下的虚拟同步发电机控制方法，其特征是，所述虚拟惯量的调整系数k₁-k₈和影响因子权重系数η₁、η₂、η₃根据各参数对系统稳定性的影响、系统稳定运行边界以及各约束的影响程度确定，稳定运行边界表示为

式中，H_max为综合考虑多个约束条件下系统可设定的最大虚拟惯量，H₁为频率变化率影响下的虚拟惯量，C_th为换流器容量阈值，ΔP_th为系统瞬时交换功率阈值，H(C₁≤C_th)为换流器安全运行时计算所得虚拟惯量，H(C₁＞C_th)为换流器极限运行时计算所得虚拟惯量，H(ΔP＞ΔP_th)为系统瞬时交换功率越限时计算所得虚拟惯量，H(ΔP≤ΔP_th)为系统瞬时交换功率未越限时计算所得虚拟惯量。