[发明专利]基于VSG技术的同步电机背靠背调速方法及相关设备

权利要求书

1.一种基于VSG技术的同步电机背靠背调速方法，其特征在于，所述基于VSG技术的同步电机背靠背调速方法包括：

建立频率控制器、电压控制器、速度控制器及电流前馈控制器，形成背靠背调速系统；

获取背靠背调速系统VSG转速，将VSG转速作为速度反馈构成无速度传感器闭环控制系统，以对同步电机进行调速。

2.如权利要求1所述的基于VSG技术的同步电机背靠背调速方法，其特征在于，所述频率控制器包括：

其中，式中J是VSG虚拟惯量，ω是VSG的转子角频率，D_p是VSG的阻尼系数，T_d是阻尼转矩，T_m是机械转矩，T_e是电磁转矩。

3.如权利要求1所述的基于VSG技术的同步电机背靠背调速方法，其特征在于，所述电压控制器包括：

E_m＝ωM_fi_f；

M_fi_f是定子绕组与转子绕组互感磁链的最大值，ω是VSG的转子角频率，E_m定子端电压。

4.如权利要求3所述的基于VSG技术的同步电机背靠背调速方法，其特征在于，通过如下公式计算M_fi_f：

其中，U_N是同步电动机额定电压，ω_N是转子额定角频率，M_fi_f是定子绕组与转子绕组互感磁链的最大值。

5.如权利要求1所述的基于VSG技术的同步电机背靠背调速方法，其特征在于，所述速度控制器包括：

式中T_m是机械转矩，k_p和k_i是PI控制器的预设参数，ω_ref是给定参考转速，ω_s是实际工况下的转速。

6.如权利要求1所述的基于VSG技术的同步电机背靠背调速方法，其特征在于，所述电流前馈控制器包括：

和分别为VSG内电势的d轴和q轴分量，和分别为VSG端电压的d轴和q轴分量，和分别为VSG定子电流的d轴和q轴分量，R_s为VSG定子绕组的电阻。

7.一种设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行基于VSG技术的同步电机背靠背调速程序，所述基于VSG技术的同步电机背靠背调速程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的基于VSG技术的同步电机背靠背调速方法的步骤。

8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有基于VSG技术的同步电机背靠背调速程序，所述基于VSG技术的同步电机背靠背调速程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的基于VSG技术的同步电机背靠背调速方法的步骤。

9.一种基于VSG技术的同步电机背靠背调速装置，其特征在于，所述火电机组一次调频系数优化装置包括：

系统建立模块，用于建立频率控制器、电压控制器、速度控制器及电流前馈控制器，形成背靠背调速系统；

系统控制模块，用于获取背靠背调速系统VSG转速，将VSG转速作为速度反馈构成无速度传感器闭环控制系统，以对同步电机进行调速。