[发明专利]基于虚拟同步发电机的微网逆变器多环路控制方法

摘要

本发明公开了一种基于虚拟同步发电机的微网逆变器多环路控制方法，包括功率控制外环和电压电流控制内环，所述功率控制外环包括如下步骤：测量逆变器输出侧的三相电压和电流，根据瞬时功率理论计算有功功率和无功功率，再通过同步电机的有功‑频率方程、无功频率方程、转矩惯性方程和电磁暂态方程进行计算调节，得到输出电压的幅值和相角给定值，然后通过电压电流双环进行调制。本发明能够很好地实现电压大小和频率的无静差控制，输出有功和无功功率能够人为精确控制，兼具V/F和PQ控制的特性；当电网发生故障时，本发明控制方法可以模拟同步发电机的一次调频、一次调压和惯性特性，参与电网调节，提供频率和电压支撑，有助于电网的稳定。

主权项

1.一种基于虚拟同步发电机的微网逆变器多环路控制方法，其特征在于，包括功率控制外环和电压电流控制内环，所述功率控制外环包括如下步骤：测量逆变器输出侧的三相电压和电流，根据瞬时功率理论计算有功功率和无功功率，再通过同步电机的有功‑频率方程、无功电压方程、转矩惯性方程和电磁暂态方程进行计算调节，得到输出电压的幅值和相角给定值，然后通过电压电流双环进行调制；所述电压电流控制内环包括如下步骤：功率控制外环得出的电压的幅值和相角指令值合成三相参考电压经过三相静止坐标系转换到两相静止坐标系后作为输入电压外环的给定值与检测的电压做比较，随后作为电流环给定值与电流检测值进行比较，再通过PR调节，最后与转换到两相静止坐标系下的电网电压值进行比较后输出调制波信号产生PWM开关信号控制逆变器输出指定电压信号；测量电网电压，通过基于二阶广义积分的锁相环得到电压幅值、相角及角频率，相角用于逆变器输出电压从三相静止坐标系到两相旋转坐标系的转换计算，转换得到的q轴电压分量uq和0比较后误差经过PI调节器进行调节可以得到角频率的修正量ωsync，用于并网时的电压同步过程，角频率输入VSG算法进行计算。