[发明专利]基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态频率稳定策略

摘要

针对柴储混合独立微网系统中的柴油发电机组惯性小、动态响应速度慢所引起的系统频率快速变化及其恢复速度慢的问题。本发明公开了一种基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态频率稳定策略。它既包括能够为柴储混合独立微网提供惯性与阻尼支撑的虚拟同步发电机控制方法，又包括能够提供动态功率补偿的虚拟同步发电机控制方法。它保证了柴储混合独立微网系统在负载扰动情况下，既能减小系统频率幅值偏差，又能抑制系统频率在恢复过程中出现超调以保证系统频率的快速恢复，从而有效地提高了系统的供电质量。它可以广泛地应用于微网储能逆变器与柴油发电机组组网运行的独立微网系统中。

主权项

1.一种基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态频率稳定策略，包括微网储能逆变器的输出电流的采集，其特征在于主要步骤如下：步骤1，先采集微网储能逆变器的输出电流ioa、iob、ioc，桥臂侧电感电流ila、ilb、ilc和微网电压uga、ugb、ugc，经单同步坐标系软件锁相环得到微网电压的dq分量Ugd、Ugq，微网的角频率ωg和相角θg，再经单同步旋转坐标变换得到基于微网相角θg定向的输出电流的dq分量Iod、Ioq和桥臂侧电感电流的dq分量Ild、Ilq；步骤2，根据步骤1中得到的微网电压的dq分量Ugd、Ugq和输出电流的dq分量Iod、Ioq，经有功功率计算方程和无功功率计算方程分别得到平均有功功率P和平均无功功率Q；步骤3，根据步骤1中得到的微网的角频率ωg和微网储能逆变器给定的有功功率指令P0，经过一次调频方程以及转子运动方程得到虚拟同步发电机的电磁有功功率指令Pref1；步骤4，根据步骤1中得到的输出电流的d轴有功分量Iod，经过动态功率补偿控制方程得到虚拟同步发电机的动态有功功率指令Pref2；步骤5，根据步骤3中得到的电磁有功功率指令Pref1和步骤4中得到的动态有功功率指令Pref2，将两者相加，得到虚拟同步发电机的参考有功功率指令Pref；步骤6，根据步骤1中得到的微网电压的d轴分量Ugd和微网储能逆变器给定的无功功率指令Q0，经过一次调压方程得到虚拟同步发电机的参考无功功率指令Qref；步骤7，先根据步骤2中得到的平均有功功率P、平均无功功率Q和步骤5中的参考有功功率指令Pref、步骤6中的参考无功功率指令Qref，通过功率控制方程得到电感电流的dq分量指令信号Idref、Iqref，再根据电感电流的dq分量指令信号Idref、Iqref和步骤1中的桥臂侧电感电流的dq分量Ild、Ilq，通过电流控制方程得到控制信号Ud、Uq；步骤8，先根据步骤7中得到的控制信号Ud、Uq，以及步骤1中得到的微网相角θg，经单同步旋转坐标反变换得到三相桥臂电压控制信号Ua、Ub、Uc，再由三相桥臂电压控制信号Ua、Ub、Uc生成微网储能逆变器逆变桥开关管的SVPWM控制信号。