[发明专利]一种电网不平衡条件下虚拟同步机控制系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种电网不平衡条件下虚拟同步机控制系统，包括电流采集模块、电压采集模块、功率计算模块、电压参考信号幅值计算模块、电压参考信号相位信息计算单元、三相电压参考信号计算模块、三相电流参考信号计算单元、逆变器三相调制信号计算单元和脉宽调制模块。本发明还公开了一种电网不平衡条件下虚拟同步机控制方法，能够免去常规控制中所需电压/电流正负序分离及环路单独控制，极大简化了系统控制结构；可实现三相电网不平衡时，虚拟同步机向电网输送平衡的三相正弦波电流，保证虚拟同步机在电网电压不平衡条件下安全稳定运行，对实现新能源并网装置高效稳定并网运行具有重要意义。

主权项

一种电网不平衡条件下虚拟同步机控制系统，其特征在于：包括电流采集模块、电压采集模块、功率计算模块、输出电压幅值计算模块、逆变器相位计算单元、三相电压参考信号计算模块、电流环参考信号计算单元、逆变器三相调制信号计算单元和脉宽调制模块；电流采集模块采集逆变器三相输出电感电流i_ABC，分别输出至功率计算模块、逆变器电流环调节单元；电压采集模块采集逆变器输出电压u_oABC分别输出至功率计算模块、三相电流参考信号计算单元和逆变器三相调制信号计算单元；功率计算模块根据逆变器三相输出电感电流i_ABC、逆变器输出电压u_oABC计算逆变器实际输出有功功率p_o和逆变器实际输出无功功率q_o；电压参考信号幅值计算模块，根据无功功率下垂给定值Q_d、无功功率给定值Q_ref和逆变器实际输出无功功率q_o计算电压参考信号幅值V_ref；电压参考信号相位信息计算单元，根据有功功率下垂给定值P_d、有功功率给定值P_ref和逆变器实际输出有功功率p_o计算电压参考信号的相位信息θ_o；三相电压参考信号计算模块根据电压参考信号幅值V_ref、电压参考信号的相位信息θ_o计算三相电压参考信号v_refABC，并输出至三相电流参考信号计算单元；三相电流参考信号计算单元根据逆变器输出电压u_oABC、三相电压参考信号v_refABC计算三相电流参考信号i_refABC；逆变器三相调制信号计算单元根据三相电流参考信号i_refABC、逆变器三相输出电感电流i_ABC计算逆变器三相调制信号v_mABC；逆变器三相调制信号v_mABC与载波信号v_c一同送入脉宽调制模块产生控制逆变器功率开关的控制信号d。