[发明专利]基于虚拟同步发电机模型的换流器无功控制方法及系统

摘要

本发明涉及一种基于虚拟同步发电机模型的换流器无功控制方法及系统，属于电网控制技术领域。本发明结合基于虚拟同步发电机的功率控制技术和基于正负序d‑q双旋转坐标系的电流环控制技术，提出电网或负载不对称条件下换流器的负序无功控制方法，本发明提升了换流器的电网适应性和运行稳定性，并有效协助支撑并网点电压，改善并网点电压质量。

主权项

一种基于虚拟同步发电机模型的换流器无功控制方法,其特征在于，该控制方法包括以下步骤：1)采集换流器并网点的三相电压、电感电流，并利用正负序d‑q双旋转坐标系对三相电压和电感电流进行分解，得到电压的正、负序d、q轴分量和电流的正、负序d、q轴分量以及正、负序瞬时功率值；2)将正序瞬时功率值QP和电压的正序d轴分量udP为正序励磁控制器模型的输入信号，以正序无功功率指令和正序并网电压指令作为正序励磁控制器模型的指令计算励磁电动势的幅值E1，将正序有功功率指令、机端电压角频率和电网电压基准频率输入到正序工频控制器模型，经正序工频控制器模型计算得到同步发电机的机械转矩，将负序瞬时功率值QN和电压的负序d轴分量udN为负序励磁控制器模型的输入信号，以负序无功功率指令和负序并网电压指令作为负序励磁控制器模型的指令计算励磁电动势的幅值E2；3)以得到的励磁电动势的幅值E1、实时采集到并网电压、电网电压基准频率和同步发电机的机械转矩作为虚拟同步发电机模型的输入信号，通过虚拟同步发电机模型的计算，得到正序电流无功指令，以得到的励磁电动势的幅值E2和实时采集到电感电流作为虚拟同步发电机模型的输入信号，通过虚拟同步发电机模型的计算，得到负序电流无功指令；4)将得到正序电流无功指令和负序电流无功指令分别输入到正序电流环控制单元和负序电流环控制单元，结合实际的电流正负序d、q轴分量进行计算，分别得到正序电流和负序电流的控制量；5)将得到的正序电流控制量和负序电流控制量输入到PWM控制器，PWM控制器根据实际检测到电感电流输出控制信号到换流器，实现对换流器的控制。