[发明专利]一种基于虚拟同步发电机控制的电压源换流器等值方法

摘要

本发明涉及一种基于虚拟同步发电机控制的电压源型换流器等值方法，属于输配电技术领域。针对目前电网电压源型换流器（Voltage Source Converter，VSC）的同调判别困难，参数聚合依据不明，无法较好的进行等值的问题。本发明利用虚拟同步发电机控制使VSC具有了类似同步发电机的功角特性，设计了合理的VSC类同调判据与类同调VSC参数聚合方法，并将等值方法由两电平VSC扩展到模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter，MMC）。本发明的核心技术方案是：通过本发明设计的VSC类同调判据判断VSC同调性，将VSC分成不同的类同调群，针对两电平VSC拓扑结构，对各个类同调VSC群分别进行控制参数聚合和类同调VSC群电路参数聚合。若换流器拓扑结构为MMC，则增加子模块电容及子模块个数的参数聚合步骤以最终实现MMC群的等值。

主权项

1.一种基于虚拟同步发电机控制的电压源换流器等值方法，其特征是利用虚拟同步发电机控制（Virtual Synchronous Generator，VSG）使电压源型换流器（Voltage Source Converter，VSC）具有了类似同步发电机的功角特性并设计VSC类同调判据，进行VSC参数聚合，对含VSC逆变器系统局部等值简化；包括以下步骤：步骤1：类比交流同步发电机同调判据，基于VSG控制的VSC具有的功角特性，设计符合VSC容量与特性的类同调判据；步骤2：根据VSC的类同调判据，将VSC分成不同的类同调群，针对两电平VSC拓扑结构，进行类同调VSC群控制参数聚合和类同调VSC群电路参数聚合；步骤3：将两电平VSC等值方法推广到模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter，MMC），根据MMC拓扑与两电平VSC拓扑的区别，将MMC子模块电容等效为一个直流侧电容，等值MMC的电容容值相当于各台类同调MMC的等效电容的并联后的容值；等值MMC的子模块个数为各台MMC子模块个数基于容量的加权后的值； 得到等效子模块个数和直流侧等值电容值后，再把直流侧等效电容换算回等值MMC的子模块电容容值；以上方法解决VSC逆变器同调难判别且等值无依据的问题，开展VSC的等值，可以减小计算机仿真资源的占用，提高系统仿真效率。