[发明专利]一种并网模式下虚拟同步发电机虚拟惯量的控制方法

权利要求书

1.一种并网模式下虚拟同步发电机虚拟惯量的控制方法，其特征在于，包括：

根据电网角频率与额定角频率的差值判断电网频率是否发生偏差；

若所述电网频率发生偏差，根据系统调整时间、虚拟同步发电机角频率超调量和虚拟同步发电机功率超调量三个动态指标，利用粒子群算法离线搜寻电网频率偏差下的最优虚拟惯量值；

其中，所述系统调整时间为虚拟同步发电机角频率到达并保持在稳态值允许误差范围内所需要的时间。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述若所述电网频率发生偏差，根据系统调整时间、虚拟同步发电机角频率超调量和虚拟同步发电机功率超调量三个动态指标，利用粒子群算法离线搜寻电网频率偏差下的最优虚拟惯量值包括：

根据所述系统调整时间、所述虚拟同步发电机角频率超调量和所述虚拟同步发电机功率超调量，构建关于虚拟同步发电机的虚拟惯量的待优化目标函数f；

将所述虚拟惯量的优化区间设置在欠阻尼范围内，利用粒子群算法在所述优化区间内搜寻最小函数值f_min对应的所述最优虚拟惯量值。

3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述系统调整时间、所述虚拟同步发电机角频率超调量和所述虚拟同步发电机功率超调量，构建关于虚拟同步发电机的虚拟惯量的待优化目标函数f包括：

构建所述待优化目标函数f＝at_s+bP_δ+cw_δ；

其中，a、b、c为权重系数，且a+b+c＝1；

t_s为所述系统调整时间：J为所述虚拟惯量，w为所述虚拟同步发电机角频率，D为所述虚拟同步发电机的虚拟阻尼；

P_δ为所述虚拟同步发电机功率超调量：E为虚拟同步发电机终端线电压的有效值，U为虚拟同步发电机电网线电压的有效值，X为虚拟同步发电机到电网之间的等效电抗；

w_δ为所述虚拟同步发电机角频率超调量：

4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：

采集调度指令，判断所述调度指令是否发生变化；

若所述调度指令发生变化，则采集所述虚拟同步发电机角频率，根据所述虚拟同步发电机角频率自适应调整虚拟同步发电机的虚拟惯量；

实时监测虚拟同步发电机输出功率，当所述虚拟同步发电机输出功率到达预设稳定阈值时，将所述虚拟同步发电机的虚拟惯量切换至所述粒子群算法搜寻所得的所述最优虚拟惯量值。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述若所述调度指令发生变化，则采集所述虚拟同步发电机角频率，根据所述虚拟同步发电机角频率自适应调整虚拟同步发电机的虚拟惯量包括：

若所述调度指令发生变化，则采集所述虚拟同步发电机角频率，并计算虚拟同步发电机角频率变化率；

根据所述虚拟同步发电机角频率与所述额定角频率，确定虚拟同步发电机角频率偏差值；

根据所述虚拟同步发电机角频率变化率与所述虚拟同步发电机角频率偏差值，自适应调整所述虚拟同步发电机的虚拟惯量。

6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述虚拟同步发电机角频率变化率与所述虚拟同步发电机角频率偏差值，自适应调整所述虚拟同步发电机的虚拟惯量包括：

根据自适应调整所述虚拟同步发电机的虚拟惯量；

其中，J为所述虚拟同步发电机的虚拟惯量，dw/dt为所述虚拟同步发电机角频率变化率，Δw＝w-w_N为所述虚拟同步发电机角频率偏差值，w为所述虚拟同步发电机角频率，w_N为额定角频率，J₀为虚拟惯量基准值，k₁、k₂为调整系数，k₁＞0，k₂＞0，C为既定阈值。