[发明专利]基于电流补偿的虚拟同步发电机功率解耦方法

摘要

本发明公开了一种基于电流补偿的虚拟同步发电机功率解耦方法，具体包括以下步骤：1)经采样获得虚拟同步电机输出电流的dq分量，由机械特性模拟部分获得功角信息，进而计算无功‑功角解耦电流补偿指令；2)获得虚拟励磁电动势的暂态变化量，结合步骤1)得到的输出电流dq分量计算有功‑电压解耦电流补偿指令；3)将步骤1)得到的无功‑功角解耦电流补偿指令和步骤2)得到的有功‑电压解耦电流补偿指令校正得到新的电流指令，经过电流环得到开关信号驱动开关网络。本发明提出了一种适用于虚拟同步电机的功率解耦方法，可以解除功角对于下垂控制的影响，与现有方法相比，可以消除由于功率耦合带来的功率动态振荡和稳态误差。

主权项

1.基于电流补偿的虚拟同步发电机功率解耦方法，其特征在于，包括以下步骤：1)虚拟同步发电机采用基于dq坐标系的电压和电流双闭环控制策略，经过采样得到虚拟同步发电机的实际三相输出电流，将其进行坐标变换得到输出电流的dq分量id和iq；2)模拟转子机械方程部分，根据虚拟同步发电机的输出有功功率参考指令Pref与实际输出有功功率Pe的差值计算得到虚拟同步发电机的输出频率ω，其与电网频率作差得到频率差Δω，并将其求积分获得功角δ；3)利用步骤1)得到的输出电流dq分量i_d和i_q和步骤2)得到的功角δ计算dq轴坐标系下无功‑功角解耦电流补偿指令和4)根据虚拟同步发电机励磁控制器获得虚拟同步发电机的虚拟励磁电动势ed，然后将其与电压指令Vref计算得到虚拟励磁电动势的暂态变化量ΔE；5)利用步骤1)得到的输出电流dq分量i_d和i_q与步骤4)得到的虚拟励磁电动势暂态变化量ΔE计算dq轴坐标系下有功‑电压解耦电流补偿指令和6)将步骤3)得到的无功‑功角解耦电流补偿指令和步骤5)得到的有功‑电压解耦电流补偿指令相加得到总的电流补偿指令和再将其叠加到电流控制环的指令值和上做为新的电流指令值和和与采样的实际输出电流dq轴分量i_d和i_q作差，其差值经过PI控制器计算得到变流器dq轴调制信号，调制信号再经过PWM调制后得到变流器开关网络的开关控制信号，进而用于驱动开关网络。