[发明专利]一种电压源型风电机组控制方法及系统

权利要求书

1.一种电压源型风电机组控制方法，其特征在于，包括：

对网侧变流器：

根据风电虚拟同步发电机的机端电压参考值和实测值计算得到虚拟同步发电机电动势幅值；

根据虚拟同步发电机角速度变化情况以及风功率变化调整虚拟同步发电机的转动惯量，进而得到虚拟同步发电机的电角度；

基于所述虚拟同步发电机电动势幅值和电角度经双闭环控制和脉冲宽度调制后并入电网；

对机侧变流器采用外环直流母线电压偏差控制和内环电流跟随控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟同步发电机电动势幅值的计算式如下：

式中，E为，k_up、k_ui分别为PI调节器比例、积分系数，s为拉普拉斯算子，U_ref为虚拟同步发电机机端电压参考值，U为机端电压的实测值；

其中，所述虚拟同步发电机机端电压参考值U_ref的计算式如下所示：

U_ref＝U₀+k_q(Q_ref-Q)

式中，U₀为虚拟同步发电机机端电压额定值，k_q为比例系数，Q为无功功率实际值，Q_ref为无功功率指令值；

其中，虚拟同步发电机输出无功功率实际值，计算式如下：

式中，u_a、u_b、u_c和i_a、i_b、i_c分别为虚拟同步发电机中电压互感器和电流互感器实测得到的三相电压和电流。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据虚拟同步发电机角速度变化情况以及风功率变化调整虚拟同步发电机的转动惯量，进而得到虚拟同步发电机的电角度包括：

根据预测的下一时刻风功率和当前可用最大风功率，计算得到功率比系数；

根据功率比系数结合虚拟同步发电机角速度和电网角速度，调整当前虚拟同步发电机的转动惯量；

根据当前虚拟同步发电机的转动惯量，结合虚拟同步发电机角速度和电网角速度，得到虚拟同步发电机的电角度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述功率比系数的计算式如下所示：

式中，k为，C₁、C₂分别为设定的功率比系数最小值、最大值，P_max1为预测的下一时刻功率，P_max0为当前最大可用功率。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述虚拟同步发电机的转动惯量的计算式如下：

式中，J为，J₀为初始转动惯量，由机组设定的惯量时间常数确定；m为频率变化率系数，用于校正频率变化率的幅值；ω_D为角频率死区；ω为虚拟同步发电机的角速度；ω₀为电网同步电角速度；k为功率比系数，由预测的下一时刻功率P_max1与当前最大可用功率P_max0比值确定。