[发明专利]一种适用于虚拟同步发电机的转动惯量自适应控制方法

摘要

本发明公开一种适用于虚拟同步发电机的转动惯量自适应控制方法，属于光伏并网逆变器控制领域，其特征是由系统参数确定转动惯量初始值J₀，根据虚拟同步发电机的功角特性，在频率变化过程中实时调整转动惯量。本发明最大限度发挥并网逆变器的控制灵活性，可以在频率和有功功率动态响应时抑制震荡，减小动态响应时间，同时兼顾了系统稳定性，提高了新能源并网的可消纳性。

主权项

1.一种适用于虚拟同步发电机的转动惯量自适应控制方法，该方法先检测并网逆变器经滤波电路后的电流i_abc和电压u_abc，经功率计算模块计算其有功功率P和无功功率Q，使用锁相环检测电压频率f，将电压频率f与额定频率f_ref的偏差Δf经下垂控制得到ΔP，将ΔP与参考功率P_ref相加得到机械功率P_m，将P_m与P相减后除额定角速度ω₀得转矩差ΔT，同时采集转子运动方程控制环中角速度变化率dω/dt和偏差Δω经控制得转动惯量J，然后经转子运动方程得到逆变器输出速度ω，将角速度ω积分可得到虚拟同步发电机励磁电动势相角θ，由采集的无功功率Q、参考功率Q_ref和参考电压U_ref经下垂控制后经过PI调节器得到虚拟同步发电机的参考电动势E，由得出的励磁电动势相角θ和参考电动势E调制输出，控制逆变器通断，从而得到需要的电压和电流，其特征在于上述经控制制得的转动惯量J为自适应转动惯量，自适应转动惯量J方程为：式中，J₀为转动惯量初始值，k为J调节系数，dω/dt为角速度变化率，C为角速度变化率阈值，由系统要求确定。