[发明专利]一种负荷虚拟同步机控制方法及系统

权利要求书

1.一种负荷虚拟同步机控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

基于网测相关数据分别计算负荷虚拟同步机的相角和网侧电压幅值；

通过所述负荷虚拟同步机的相角和预先获取的网侧三相电压电流做派克park变换，得到旋转坐标系下的电压电流；

基于所述负荷虚拟同步机的电压幅值和所述旋转坐标系下的电压电流，做双闭环控制和反派克park变换，得到三相调制波信号，并根据所述三相调制波信号，控制负荷虚拟同步机中开关管的开断；

其中，所述双闭环包括：电流环和电压环。

2.如权利要求1所述控制方法，其特征在于，所述基于网测相关数据分别计算负荷虚拟同步机的相角和电压幅值，包括：

根据直流侧电压给定值计算所述负荷虚拟同步机的相角；

根据网侧相电压峰值计算所述负荷虚拟同步机的网测电压幅值。

3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述负荷虚拟同步机的相角，按下式计算：

θ＝ω/s

式中，ω表示负荷虚拟同步机的角速度；θ表示负荷虚拟同步机的相角。

4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述负荷虚拟同步机的角速度ω按下式计算：

式中，ω_n表示电网同步角速度；D_p表示阻尼系数；s表示拉普拉斯算子，s＝jω₀；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；J表示负荷虚拟同步机的转动惯量。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述负荷虚拟同步机的机械转矩T_set按下式就算：

T_set＝(K_dcp+K_dci/s)U_dc^*(U_dc^*-U_dc)/ω_n

式中，U_dc^*表示直流侧电压给定值；D_d表示频率-直流侧电压下垂系数；K_dcp表示负荷虚拟同步机中PI控制器的比例系数；K_dci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。

6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述负荷虚拟同步机的电压幅值，按下式计算：

E_d＝(D_q(U_n-V_peak)+Q_set-Q_e)/Ks

式中，E_d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表示励磁调节系数；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。

7.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述基于所述负荷虚拟同步机的电压幅值和所述旋转坐标系下的电压电流，做双闭环控制和反派克park变换，得到三相调制波信号，包括：

根据所述负荷虚拟同步机的电压幅值和旋转坐标系下的电压电流，进行双闭环控制，得到d_q坐标系下的调制信号；

基于所述d_q坐标系下的调制信号通过反Park变换得到三相调制波信号。