[发明专利]不平衡电网电压条件下的虚拟同步机控制方法

权利要求书

1.一种不平衡电网电压条件下的虚拟同步机控制方法，包括如下步骤：

S1.获取虚拟同步机的输出电势和输出相角，计算得到虚拟同步机在三相静止坐标下的电压合成指令；

S2.获取虚拟同步机输出端的正序电压dq轴分量、输出端的负序电压dq轴分量和输出正序电流的dq轴分量，从而计算得到虚拟同步机的负序电流指令信号；

S3.根据虚拟同步机负序电流指令信号与虚拟同步机输出负序电流的dq轴分量，计算负序电流控制支路在基波负序dq同步旋转坐标系下的输出信号；

S4.将步骤S3得到的负序电流控制支路在基波负序dq同步旋转坐标系下的输出信号变换到三相静止坐标，从而得到负序电流控制支路在三相静止坐标下的输出信号；

S5.将步骤S4得到的负序电流控制支路在三相静止坐标下的输出信号与虚拟同步机的电压合成指令求和，最终通过高频PWM调制得到虚拟同步机的控制量。

2.根据权利要求1所述的不平衡电网电压条件下的虚拟同步机控制方法，其特征在于步骤S1所述的计算得到虚拟同步机在三相静止坐标下的电压合成指令，具体为采用正序分量产生的有功功率和无功功率计算虚拟同步机输出的有功和无功值，并采用正序电压幅值计算虚拟同步机输出电势。

3.根据权利要求2所述的不平衡电网电压条件下的虚拟同步机控制方法，其特征在于步骤S2所述的计算得到虚拟同步机的负序电流指令信号，具体为采用如下算式计算得到虚拟同步机的负序电流指令信号和

式中和为虚拟同步机输出端正序电压的dq轴分量；和为虚拟同步机输出端负序电压的dq轴分量；和为虚拟同步机输出正序电流的dq轴分量，k_n为调节系数且取值范围为[-1,1]。

4.根据权利要求3所述的不平衡电网电压条件下的虚拟同步机控制方法，其特征在于步骤S3所述的计算负序电流控制支路在基波负序dq同步旋转坐标系下的输出信号，具体为采用如下算式计算负序电流控制支路在基波负序dq同步旋转坐标系下的输出信号和

式中ω为虚拟同步机输出角频率，L为虚拟同步机输出滤波电感，F(s)为二阶陷波器且ω_n为陷波角频率且取值为2倍基波角频率，ξω_n为陷波器的截止频率；和为虚拟同步机输出负序电流的dq轴分量；k_p和k_i分别为PI控制器的比例系数和积分常数；和为虚拟同步机输出端负序电压的dq轴分量；和为步骤S1计算得到的虚拟同步机的负序电流指令信号。