[发明专利]不平衡电网下的改进虚拟同步机自同步并网运行控制方法

摘要

本发明公开了一种不平衡电网下的改进虚拟同步机自同步并网运行控制方法，其针对传统的虚拟同步机控制策略下不平衡电网运行的虚拟同步机输出功率存在二倍频波动无法消除导致无法自同步运行等问题，通过将基于功率的谐振补偿方法与平衡电网下虚拟同步机的自同步控制方法相结合。本发明方法在无需电网电压电流正负序分离的前提下，就可以实现虚拟同步机在不平衡电网下的自同步运行控制，使得逆变器侧电压在并网前准确跟踪电网电压，实现自同步并网，在并网成功后，通过将虚拟同步机控制模块的控制量改为实际功率，实现该控制策略在不平衡电网下对功率的准确控制。

主权项

1.一种不平衡电网下的改进虚拟同步机自同步并网运行控制方法，包括如下步骤：(1)采集并网逆变器的三相电网电压Ugabc和三相电网电流Igabc并分别对两者进行Clark变换，对应得到静止α‑β坐标系下的电网电压矢量Ugαβ和电网电流矢量Igαβ；(2)根据电网电压矢量Ugαβ以及上一控制周期并网逆变器的调制电压矢量Ucαβ*计算出并网逆变器的虚拟电流矢量Ivαβ；(3)利用电网电流矢量Igαβ、电网电压矢量Ugαβ和虚拟电流矢量Ivαβ计算出并网逆变器的虚拟有功功率Pv和虚拟无功功率Qv以及输出有功功率Pg和输出无功功率Qg；(4)根据目标有功功率Psel和目标无功功率Qsel通过传统同步机控制环节计算确定并网逆变器的交流电压幅值Uc和相位θc；并网前，Psel＝Pv，Qsel＝Qv；并网后，Psel＝Pg，Qsel＝Qg；(5)对目标有功功率Psel和目标无功功率Qsel进行谐振控制，计算得到并网逆变器交流电压补偿矢量的d轴分量Ucdcomp和q轴分量Ucqcomp；(6)使并网逆变器交流电压参考矢量的d轴分量Ucd和q轴分量Ucq分别与Ucdcomp和Ucqcomp相加，其中Ucd＝Uc，Ucq＝0；进而利用相位θc对相加后的结果进行坐标旋转变换，得到当前控制周期静止α‑β坐标系下的调制电压矢量Ucαβ，最后利用SVPWM算法构造出一组PWM信号以对并网变换器进行控制。