[发明专利]基于虚拟同步发电机的微网逆变器均衡控制方法

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均衡控制方法，包括：根据一种通用的微分离散化方程估算电容电流，通过合理配置参数使得其微分离散化特性较传统方法具有更好的幅频特性；采用微网逆变器输出频率与电网频率的组合反馈控制方法，使得功角控制下垂系数与虚拟阻尼系数独立调节，达到了解耦控制的目的；给出了具有回差特性的电网频率逻辑判断环节来切换功率外环调节器，实现电网频率调节与限功率运行之间的模式切换；采用微网逆变器并采用基于电感电流与电容电流的加权控制方法来均衡微网逆变器输出电压动态响应和孤岛并联均流特性之间的矛盾问题，提高了微网逆变器的整体性能。

主权项

1.一种基于虚拟同步发电机的微网逆变器均衡控制方法，其特征在于，主要步骤如下：步骤1，采样及坐标变换；所述采样包括采集以下数据：微网逆变器滤波电容电压uca,ucb,ucc，微网逆变器桥臂侧电感电流iLa,iLb,iLc,微网逆变器并网点电网电压ea,eb,ec；所述坐标变换包括对以下数据进行坐标变换：对微网逆变器滤波电容电压uca,ucb,ucc和桥臂侧电感电流iLa,iLb,iLc分别进行单同步旋转坐标变换得到滤波电容电压的dq分量Ucd,Ucq和桥臂侧电感电流的dq分量ILd,ILq；步骤2，根据步骤1中得到的滤波电容电压的dq分量Ucd,Ucq，通过通用的微分离散化方程计算滤波电容电流的dq分量Icd,Icq；根据步骤1得到的桥臂侧电感电流的dq分量ILd,ILq和滤波电容电流的dq分量Icd,Icq，经过输出电流计算方程得到输出电流的dq分量Iod,Ioq；经过有功功率计算方程和无功功率计算方程得到平均有功功率P和平均无功功率Q；对微网逆变器并网点电网电压ea,eb,ec经过锁相环环节得到电网角频率ωg；步骤3，根据步骤2中得到的平均有功功率P、电网角频率ωg和微网逆变器给定的有功功率指令P0、微网逆变器给定有功功率指令P0时的额定角频率ω0，经过功角控制方程及电网频率逻辑判断环节得到虚拟同步发电机的角频率ω，对ω积分得到虚拟同步发电机的矢量角θ；步骤4，根据步骤2中得到的平均无功功率Q和微网逆变器给定的无功功率指令Q0、电压指令U0，经过无功控制方程得到虚拟同步发电机的端电压U*；步骤5，先根据步骤4中得到的端电压U^*和步骤1中得到的滤波电容电压dq的分量U_cd,U_cq，通过电压控制方程得到电流指令信号再根据电流指令信号步骤1中的桥臂侧电感电流的dq分量I_Ld,I_Lq和步骤2得到的滤波电容电流的dq分量I_cd,I_cq，通过加权电流控制方程得到控制信号U_d,U_q；步骤6，将步骤5中得到的控制信号Ud,Uq经过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，再根据Ua,Ub,Uc生成开关管的PWM控制信号。