[发明专利]基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法

摘要

本发明公开了一种基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法。它包括在系统稳态运行条件下的固定虚拟惯量与阻尼参数的虚拟同步发电机控制方法，在系统受到负载扰动条件下的虚拟惯量与阻尼参数自校正的虚拟同步发电机控制方法，以及在系统频率动态恢复过程中的负惯量虚拟同步发电机控制方法。它既兼顾了包含微网储能逆变器的柴储混合独立微网系统在稳态条件下的频率稳定性，又保证了独立微网系统在负载扰动情况下，既能减小系统频率幅值偏差，又能保证系统频率的快速恢复，从而有效地提高了系统的供电质量；它可以广泛地应用于微网储能逆变器与柴油发电机组组网运行的独立微网系统中。

主权项

1.一种基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法，包括微网储能逆变器的输出电流的采集，其特征在于主要步骤如下：步骤1，先采集微网储能逆变器的输出电流ioa、iob、ioc，桥臂侧电感电流ila、ilb、ilc和微网电压uga、ugb、ugc，经单同步坐标系软件锁相环得到微网电压的dq分量Ugd、Ugq，微网的角频率ωg和相角θg，再经单同步旋转坐标变换得到基于微网相角θg定向的输出电流的dq分量Iod、Ioq和桥臂侧电感电流的dq分量Ild、Ilq；步骤2，根据步骤1中得到的微网电压的dq分量Ugd、Ugq和输出电流的dq分量Iod、Ioq，经有功功率计算方程和无功功率计算方程分别得到平均有功功率P和平均无功功率Q；步骤3，根据步骤1中得到的微网的角频率ωg和微网储能逆变器给定的有功功率指令P0、微网储能逆变器给定的角频率指令ωref，经过虚拟惯量与阻尼参数自校正且带有负虚拟惯量的转子运动方程以及一次调频方程得到虚拟同步发电机的参考有功功率指令Pref；步骤4，根据步骤1中得到的微网电压的d轴分量Ugd和微网储能逆变器给定的无功功率指令Q0、微网储能逆变器给定的电压指令Uref，经过一次调压方程得到虚拟同步发电机的参考无功功率指令Qref；步骤5，先根据步骤2中得到的平均有功功率P、平均无功功率Q和步骤3中的参考有功功率指令Pref、步骤4中的参考无功功率指令Qref，通过功率控制方程得到电感电流的dq分量指令信号Idref、Iqref，再根据电感电流的dq分量指令信号Idref、Iqref和步骤1中的桥臂侧电感电流的dq分量Ild、Ilq，通过电流控制方程得到控制信号Ud、Uq；步骤6，先根据步骤5中得到的控制信号Ud、Uq，以及步骤1中得到的微网相角θg，经单同步旋转坐标反变换得到三相桥臂电压控制信号Ua、Ub、Uc，再由三相桥臂电压控制信号Ua、Ub、Uc生成微网储能逆变器逆变桥开关管的SVPWM控制信号。