[发明专利]一种虚拟同步发电机虚拟惯量投退控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种虚拟同步发电机虚拟惯量投退控制方法及系统，所述控制方法包括：获取电网角频率随时间变化的数据；基于所述电网角频率随时间变化的数据确定电网角频率最大偏移量发生时刻；根据电网额定角频率确定电网角频率偏差阈值；基于所述电网角频率最大偏移量发生时刻和所述电网角频率偏差阈值计算投入VSG虚拟惯量时刻；根据所述电网角频率随时间变化的数据判断是否需要退出VSG虚拟惯量，若是，则获取VSG虚拟惯量退出时刻。本发明中的上述方法能够避免虚拟同步发电机响应过程中对电网频率恢复的抑制作用，减少电网频率偏差，提高电网的频率恢复速度。

技术领域

本发明涉及虚拟同步发电机控制领域，特别是涉及一种虚拟同步发电机虚拟惯量投退控制方法及系统。

背景技术

目前新能源发电已经由补充能源上升为替代能源地位，新能源发电已进入规模化应用阶段。惯量是传统电网的典型特征，对电网的频率稳定至关重要。而风力、光伏发电输出功率随机波动且不受控，不能提供惯量功率。为解决电网中新能源发电并网的数量和容量激增所导致的新能源电力系统惯量缺失的问题，可采用虚拟同步发电机控制策略，将虚拟惯量引入到并网变流器控制中，使并网变流器的输出外特性具有与传统同步发电机类似的惯量特性，为电网提供必要的频率支撑。

有鉴于此，本发明实施例提供了一种虚拟同步发电机虚拟惯量投退控制方法及终端设备，可避免虚拟同步发电机响应过程中对电网频率恢复的抑制作用，减少电网频率偏差，加快电网频率恢复速度。

发明内容

本发明的目的是提供一种虚拟同步发电机虚拟惯量投退控制方法及系统，避免虚拟同步发电机响应过程中对电网频率恢复的抑制作用，减少电网频率偏差，提高电网的频率恢复速度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种虚拟同步发电机虚拟惯量投退控制方法，所述控制方法包括：

获取电网角频率随时间变化的数据；t_k时刻测量到的电网角频率表示为ω_k；

基于所述电网角频率随时间变化的数据确定电网角频率最大偏移量发生时刻；

根据电网额定角频率确定电网角频率偏差阈值；

基于所述电网角频率最大偏移量发生时刻和所述电网角频率偏差阈值计算投入VSG虚拟惯量时刻；

根据所述电网角频率随时间变化的数据判断是否需要退出VSG虚拟惯量，若是，则获取VSG虚拟惯量退出时刻。

可选的，所述基于所述电网角频率随时间变化的数据确定电网角频率最大偏移量发生时刻具体包括：

计算Δω_(k+1)＝ω_(k+1)-ω_k；

计算Δω_k＝ω_k-ω_(k-1)；

判断是否满足其中，δ为小于10^-4的常数；

若满足，则表明电网动态频率最大偏移量发生时刻t_m为t_k，即t_m＝t_k。

可选的，所述根据电网额定角频率确定电网角频率偏差阈值具体采用以下公式：

Δω_th＝(0.004～0.01)ω_N，其中，ω_N为电网额定角频率，Δω_th为电网角频率偏差阈值。

可选的，基于所述电网角频率最大偏移量发生时刻和所述电网角频率偏差阈值计算投入VSG虚拟惯量时刻具体采用以下公式：