申请/专利权人：国网湖北省电力有限公司;国网湖北省电力有限公司电力科学研究院

申请日：2024-01-19

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117595409B

主分类号：H02J3/48

分类号：H02J3/48;H02J3/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2024.03.12#实质审查的生效;2024.02.23#公开

摘要：本发明公开了一种构网型变流器虚拟同步机有功功率控制方法及相关装置，所提方法将构网型变流器虚拟同步机控制策略输出的有功功率经过一个一阶滞后环节后，用于校正虚拟同步机输出的角度，进而实现系统的功角校正，从而提高了系统的暂态阻尼，进而可以在虚拟阻尼为零的前提下实现有功功率动态震荡抑制。与此同时，与常规的构网型变流器虚拟同步机有功功率控制方法相比，由于本发明方法可以令虚拟阻尼直接为零，从而也可以消除电网频率偏移时产生的有功功率偏差。因此，本发明可应用于构网型变流器虚拟同步机控制领域，以解决常规构网型变流器虚拟同步机有功功率控制存在的动态震荡和稳态偏差之间的矛盾问题，提高有功功率控制精度。

主权项：1.一种构网型变流器虚拟同步机有功功率控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、将设定的电网额定角频率与构网型变流器虚拟同步机控制策略输出的角频率ω做差，并乘以下垂系数kω得到第一功率偏差，满足： 其中，电网额定角频率ω0为100πrads；步骤2、将设定的虚拟同步机有功功率参考值Pref与步骤1得到的第一功率偏差相加，并减去虚拟同步机输出的有功功率Pe，得到第二功率偏差，满足： 步骤3、将步骤2得到的第二功率偏差按照下式进行积分运算，得到第一频率偏差，满足： 其中，s表示拉普莱斯算子，J表示虚拟同步机的虚拟惯量；步骤4、将步骤3得到的第一频率偏差与设定的电网额定角频率ω0相加，得到虚拟同步机输出的角频率ω，满足： 步骤5、对步骤4得到的虚拟同步机输出的角频率ω进行积分运算，得到虚拟同步机输出的第一角度θ1，满足： 步骤6、将步骤5得到的虚拟同步机输出的第一角度θ1，减去基于有功功率Pe得到的校正角度，得到虚拟同步机输出的第二角度θ2，满足： 步骤7、根据步骤6得到的虚拟同步机输出的第二角度θ2和基于虚拟同步机无功功率控制得到的虚拟同步机输出的电压幅值E，生成电压参考值，并进行虚拟同步机的电压电流双闭环控制，最后输出PWM信号，实现对虚拟同步机的控制；步骤6中的基于有功功率Pe得到的校正角度的计算方法满足： 其中，ωc为一阶滞后环节的截止频率，kd为一阶滞后环节的增益。

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