【发明授权】一种基于电压二次调节的改进VSG并联控制方法_武汉理工大学_202110725965.7 

申请/专利权人:武汉理工大学

申请日:2021-06-29

公开(公告)日:2022-08-05

公开(公告)号:CN113394828B

主分类号:H02J3/50

分类号:H02J3/50;H02J3/24;H02J3/16

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2022.08.05#授权;2021.10.01#实质审查的生效;2021.09.14#公开

摘要:本发明属于多虚拟同步发电机并联带载运行技术,具体涉及一种基于电压二次调节的改进VSG并联控制方法,该方法在并联VSG系统的无功‑电压下垂控制环节采用PI调节器使VSG输出无功功率与传输阻抗解耦,并在无功‑电压下垂控制环节中增加一个电压补偿信号,使PI调节器稳态时输入为0;在输出电压幅值参考值上增加一个基于PI调节器的电压二次调节,使系统稳定时负载工作在额定电压条件下;引入基于并联环流的自适应虚拟阻抗,通过虚拟同步发电机输出电流幅值做差后取绝对值并反馈到虚拟阻抗环节。能实现多VSG功率均分且负载工作在额定电压下,抑制并联瞬间输出电流突变。实现环流抑制,改善系统动态响应且对系统稳态不产生影响。

主权项:1.一种基于电压二次调节的改进VSG并联控制方法,其特征在于:控制方法包括无功-电压下垂控制环节、PI调节器、电压补偿信号、电压二次调节器以及基于并联环流的自适应虚拟阻抗;在并联VSG系统的无功-电压下垂控制环节采用PI调节器使VSG输出无功功率与传输阻抗解耦,并在无功-电压下垂控制环节中增加一个电压补偿信号,使PI调节器稳态时输入为0;在输出电压幅值参考值上增加一个基于PI调节器的电压二次调节,使系统稳定时负载工作在额定电压条件下;引入基于并联环流的自适应虚拟阻抗,通过虚拟同步发电机输出电流幅值做差后取绝对值并反馈到虚拟阻抗环节;具体实现包括:无功-电压下垂控制环节用于根据参考无功功率与输出无功功率做差乘以下垂控制系数生成电压调节信号并与电压补偿信号共同作用生成新的电压调节信号,发送至PI调节器;PI调节器用于接收新的电压调节信号并生成电压幅值参考信号与电压二次调节器生成的负载电压补偿信号相加,生成新的电压幅值参考信号;基于并联环流的自适应虚拟阻抗模块用于接收新的电压幅值参考信号,并通过虚拟电阻和虚拟电感模拟出一个虚拟电压降,得到新的电压参考信号;所述电压补偿信号的实现包括以下步骤:S1、根据无功-电压下垂控制环节中PI调节器稳态时输入为0,构造无功下垂方程加电压补偿信号ΔE为0,Qref-QeDq+ΔE=0,式中Qref、Qe、Dq分别为VSG无功功率参考值、输出无功功率、无功-电压下垂系数;S2、根据稳态时其中n为并联VSG的台数,n为正整数,将Qe代入式Qref-QeDq+ΔE=0中,得到

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