CN106208159A - 基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法 - Google Patents
基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106208159A CN106208159A CN201610599463.3A CN201610599463A CN106208159A CN 106208159 A CN106208159 A CN 106208159A CN 201610599463 A CN201610599463 A CN 201610599463A CN 106208159 A CN106208159 A CN 106208159A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- omega
- microgrid
- ref
- energy storage
- equation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 50
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 8
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 12
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 108010074864 Factor XI Proteins 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
- H02J3/48—Controlling the sharing of the in-phase component
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
- H02J3/50—Controlling the sharing of the out-of-phase component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
- Y02P80/14—District level solutions, i.e. local energy networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
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功率补偿方法。它包括在系统稳态运行条件下的固定虚拟惯量与阻尼参数的虚拟同步发电机控制方法,在系统受到负载扰动条件下的虚拟惯量与阻尼参数自校正的虚拟同步发电机控制方法,以及在系统频率动态恢复过程中的负惯量虚拟同步发电机控制方法。它既兼顾了包含微网储能逆变器的柴储混合独立微网系统在稳态条件下的频率稳定性,又保证了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。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法,适用于需要与柴油发电机组组网运行的微网储能逆变器。
背景技术
近年来,虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)技术作为一种新型的分布式发电控制技术,在柴储混合独立微网中得到了广泛的应用。独立微网作为一种高效的能源利用形式,是解决和改善高原、海岛等偏远地区分散电力需求的一种有效途径。然而,由于独立微网失去了大电网的支撑,且柴油发电机组较慢的动态性能及较小的转动惯量,造成微网的惯性很弱,导致扰动发生后系统频率快速变化,加上风电、光伏的随机性出力和负荷的不可预测性和多变性,使得柴储混合独立微网的频率稳定性控制带来了巨大的挑战。为了达到良好的供电质量,要求在负载扰动条件下将独立微网的频率偏差控制在一定的范围之内,同时保证系统频率的快速恢复。
为此,人们做了各种研究,如题为“Oscillation Damping of a DistributedGenerator Using a Virtual Synchronous Generator”,Shintai T,Miura Y,Ise T,《IEEE Transactions on Power Delivery》,2014,29(2),668-676(“基于虚拟同步发电机的分布式发电功率振荡抑制策略”,《IEEE学报-电力传输期刊》2014年第29卷第2期第668~676页)的文章;该文提出了一种采用虚拟同步发电机技术抑制分布式单元并网运行时系统频率振荡的控制策略,但并未考虑负载扰动条件下的频率波动问题以及固定的虚拟惯量参数在系统频率恢复过程中所引起的频率超调。
题为“Distributed generation grid integration using virtualsynchronous generator with adoptive virtual inertia”,J.Alipoor,Y.Miura,T.Ise,《Proceedings of Energy Conversion Congress and Exposition Conference2013.ECCE》,2013,5th.IEEE,2013,4546-4552(“基于自适应虚拟惯量虚拟同步发电机的分布式并网发电技术”,《第五届能源变换大会及展览会国际会议》2013年第5 期第4546~4552页)的文章;该文提出了一种具有自适应虚拟惯性的虚拟同步发电机控制策略以抑制并网逆变器指令功率突变时系统频率的振荡,但并未考虑系统受到负载扰动条件下的频率波动问题。
题为“Self-tuning virtual synchronous machine:a control strategy forenergy storage systems to support dynamic frequency control”,Miguel A.TorresL.,Luiz A.C.Lopes,Luis A.Moran T.,et al,《IEEE Transactions on EnergyConversion》,2014,29(4),833-840(“自校正虚拟同步发电机:一种提供动态频率支撑的储能系统控制策略”,《IEEE学报-能量转换期刊》2014年第29卷第4期第833~840页)的文章;该文提出了一种采用自校正虚拟惯量与阻尼的虚拟同步发电机技术提高独立微网系统频率稳定性的解决方案,这种控制方案增加了控制的复杂程度,且频率在恢复过程中的幅值偏差和恢复时间有待进一步减小。
题为“Power system stabilization using virtual synchronous generatorwith alternating moment of inertia”,J.Alipoor,Y.Miura,T.Ise,《IEEE Journal ofEmerging and Selected Topics in Power Electronics》,2015,3(2),451-458(“基于带有转动惯量虚拟同步发电机的电力系统稳定性控制方法”,《IEEE学报-电力电子技术专题》2015年第3卷第2期第451~458页)的文章;该文提出了采用“bang-bang”控制的自适应虚拟惯性虚拟同步发电机技术来抑制并网逆变器指令功率突变时系统频率的振荡,但是,在负载扰动条件下的频率波动问题并未考虑,且若其频率变化阈值选取不当将会导致系统频率振荡。
综上所述,现有技术均未能解决在微网储能逆变器与柴油发电机组组网运行的柴储混合独立微网系统中,当系统受到负载扰动时,既能减小系统频率偏差的幅值又能保证系统频率的快速恢复的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题为克服上述各种技术方案的局限性,针对微网储能逆变器与柴油发电机组组网运行的柴储混合独立微网系统,在负载扰动的情况下系统频率出现幅值偏差且恢复较慢的问题,提供一种既能减小系统频率幅值偏差,又能保证系统频率快速恢复的基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法。
为解决本发明的技术问题,所采用的技术方案为:基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法包括微网储能逆变器的输出电流的采集,特别是主要步骤如下:
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、微网储能逆变器给定的角频率指令ωref,经过虚拟惯量与阻尼参数自校正且带有负虚拟惯量的转子运动方程以及一次调频方程得到虚拟同步发电机的参考有功功率指令Pref;
步骤4,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、微网储能逆变器给定的电压指令Uref,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5,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3中的参考有功功率指令Pref、步骤4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6,先根据步骤5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。
作为基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法的进一步改进:
优选地,步骤2中的有功功率计算方程式为
无功功率计算方程式为
式中的ωh为陷波器需要滤除的谐波角频率,ξ为陷波器的品质因数,τ为一阶低通滤波器的时间常数,s为拉普拉斯算子。
优选地,步骤3中的虚拟惯量与阻尼参数自校正且带有负虚拟惯量的转子运动方程式为
且
Δω=ωref-ωg,
式中的Pm为微网储能逆变器机械功率,D为阻尼系数,J为虚拟惯量系数,J0为虚拟惯量初始值,kj为虚拟惯量调节系数,△ω为ωref与ωg的差值,B为角频率差值的阀值,D0为阻尼初始值,kd为阻尼调节系数;
一次调频方程式为
Pm=P0+(ωref-ωg)/m,则
式中的ωref为微网储能逆变器给定有功功率指令P0时的额定角频率,m为一次调频系数。
优选地,步骤4中的一次调压方程式为:
Qref=Q0+(Uref-Ugd)/n,
式中的Uref为微网储能逆变器给定无功功率指令Q0时的额定输出电压,n为一次调压系数。
优选地,步骤5中的功率控制方程式为:
式中的kp为比例控制系数,ki为积分控制系数,s为拉普拉斯算子;
电流控制方程式为:
式中的kpc为比例控制系数,kic为积分控制系数,s为拉普拉斯算子。
相对于现有技术的有益效果是:
本发明的基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法,在微网储能逆变器与柴油发电机组组网运行的柴储混合独立微网系统受到负载扰动的情况下,既能减小系统频率幅值偏差,又能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。
附图说明
图1是本发明所采用的微网储能逆变器拓扑结构图。
图2是微网储能逆变器与柴油发电机组组网运行的柴储混合独立微网系统结构图。
图3是虚拟同步发电机的基本控制框图。
图4是微网储能逆变器采用本发明前、后的仿真波形对比图。
图4中的符号含义如下:f—表示系统频率,PESC—表示微网储能逆变器输出有功功率,PDGS—表示柴油发电机组输出有功功率。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选方式作进一步详细的描述。
本发明所采用的拓扑结构如图1所示,本实施例的有关参数设置如下:直流母线电压Udc为550V,输出交流线电压有效值为380V/50Hz,额定容量 为100kVA,微网储能逆变器桥臂侧滤波电感为L=0.56mH,微网逆变器滤波电容为C=90uF,隔离变压器为100kVA 270V/400V的Dyn11型变压器。
本发明所采用的柴储混合独立微网系统结构图如图2所示,本实施例的有关参数设置如下:柴油发电机组的额定容量为440kW,负载为200kW阻性可调负载。参见图2,本发明的基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法依照以下步骤进行:
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;其中,
有功功率计算方程式为
无功功率计算方程式为
式中的ωh为陷波器需要滤除的谐波角频率,ξ为陷波器的品质因数,τ为一阶低通滤波器的时间常数,s为拉普拉斯算子。
在本实施例中,考虑主要滤除的谐波次数为2次和3次谐波,因此选取h=2,3,此时ωh=628.3186rad/s,942.4779rad/s;一阶低通滤波器主要考虑滤除高次谐波,且不影响动态响应,一般取τ≤2e-3s,本实施例取值τ=1.5e-4s;品质因数ξ主要考虑陷波器的滤波效果,在本实施例中,选取ξ=0.5。
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、微网储能逆变器给定的角频率指令ωref,经过虚拟惯量与阻尼参数自校正且带有负虚拟惯量的转子运动方程以及一次调频方程得到虚 拟同步发电机的参考有功功率指令Pref;其中,
虚拟惯量与阻尼参数自校正且带有负虚拟惯量的转子运动方程式为:
且
Δω=ωref-ωg,
式中的Pm为微网储能逆变器机械功率,D为阻尼系数,J为虚拟惯量系数,J0为虚拟惯量初始值,kj为虚拟惯量调节系数,△ω为ωref与ωg的差值,B为角频率差值的阀值,D0为阻尼初始值,kd为阻尼调节系数。
虚拟惯量系数J决定了动态响应过程中的振荡频率;而阻尼系数D决定了振荡衰减的速率;虚拟惯量初始值J0决定了稳态时微网储能逆变器向系统提供的惯量大小;阻尼初始值D0保证了系统的稳态运行;虚拟惯量调节系数kj是为了保证系统在负载扰动初期具有大的虚拟转动惯量;阻尼调节系数kd是为了保证在负载扰动过程中向系统提供大的阻尼;而设置角频率差值的阀值B是为了减少由检测等过程中可能存在的细微误差造成的J值与D值变动,保证了稳态时系统的稳定性;引入负虚拟惯量的目的是为了实现微网储能逆变器在系统频率恢复的过程中继续向系统补偿动态功率,以保证系统频率具有较小的幅值偏差和较快的恢复速度。
在本实例中,取B=0.3rad/s;为了保证系统在稳态条件下具备一定的惯性与阻尼,取J0=2kg·m2,D0=2;而为了使系统在负载扰动过程中,系统具有较大的虚拟惯量与阻尼,也即微网储能逆变器能够向系统提供更多的动态功率补偿,取kj=3.2,kd=4.2。
一次调频方程式为
Pm=P0+(ωref-ωg)/m,则
式中的ωref为微网储能逆变器给定有功功率指令P0时的额定角频率、m为一次调频系数。
一次调频系数m取值原则为80%的有功功率变化时,频率变化在0.5Hz之内;给定有功功率指令P0和相对应的额定角频率ωref表示下垂曲线的位置关系,主要考虑微网逆变器输出有功功率为P0时,其输出频率大小。
在本实施例中,微网角频率采用额定频率为50Hz时对应的角频率,即ωref=314.1593rad/s,一次调频系数取值为考虑到微网储能逆变器可以根据系统的频率吸收或者释放功率,给定有功功率指令取值为P0=0,此时对应的额定角频率取值为ωref=314.1593rad/s。
步骤4,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、微网储能逆变器给定的电压指令Uref,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;其中,
一次调压方程式为:
Qref=Q0+(Uref-Ugd)/n,
式中的Uref为微网储能逆变器给定无功功率指令Q0时的额定输出电压、n为一次调压系数。
一次调压系数n取值原则为100%的无功功率变化时,电压幅值变化在2%之内;给定无功功率指令Q0和相对应的额定输出电压Uref表示下垂曲线的位置关系,主要考虑微网储能逆变器输出无功功率为Q0时,其输出电压大小。
在本实施例中,一次调压系数取值为给定无功功率指令Q0考虑系统输出无功功率为Q0=0,此时对应的额定输出电压Uref=380V。
根据以上控制可以得到虚拟同步发电机的控制框图如图3所示。
步骤5,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3中的参考有功功率指令Pref、步骤4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;其中,
功率控制方程式为
式中的kp为比例控制系数、ki为积分控制系数。
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,通过电流比例控制方程得到控制信号Ud、Uq;其中,
电流控制方程式为
式中的kpc为比例控制系数,kic为积分控制系数。
功率和电流控制方程中的参数主要考虑控制系统的功率跟踪特性和动稳态性能;在本实施例中,取kp=3,ki=10,kpc=0.93,kic=0.4。
步骤6,先根据步骤5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。
图4是微网储能逆变器采用本发明前、后的仿真波形对比图。其中,图4左侧为投入100kW阻性负载的动态响应仿真波形对比图,图4右侧为切除100kW阻性负载的动态响应仿真波形对比图。图中,f—表示系统频率,PESC—表示微网储能逆变器输出有功功率,PDGS—表示柴油发电机组输出有功功率。由图4可看出,本发明在系统频率恢复的过程中,由于在虚拟同步发电机控制中引入了负虚拟惯量控制,保证微网储能逆变器能够向系统补偿更多的动态功率,有效地减小系统频率幅值偏差。
显然,本领域的技术人员可以对本发明的基于虚拟同步发电机的柴储混 合独立微网动态功率补偿方法进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法,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、微网储能逆变器给定的角频率指令ωref,经过虚拟惯量与阻尼参数自校正且带有负虚拟惯量的转子运动方程以及一次调频方程得到虚拟同步发电机的参考有功功率指令Pref;
步骤4,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、微网储能逆变器给定的电压指令Uref,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5,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3中的参考有功功率指令Pref、步骤4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6,先根据步骤5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。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法,其特征是步骤2中的有功功率计算方程式为:
无功功率计算方程式为
式中的ωh为陷波器需要滤除的谐波角频率,ξ为陷波器的品质因数,τ为一阶低通滤波器的时间常数,s为拉普拉斯算子。
3.根据权利要求1所述的基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法,其特征是步骤3中的虚拟惯量与阻尼参数自校正且带有负虚拟惯量的转子运动方程式为:
且
Δω=ωref-ωg,
式中的Pm为微网储能逆变器机械功率,D为阻尼系数,J为虚拟惯量系数,J0为虚拟惯量初始值,kj为虚拟惯量调节系数,△ω为ωref与ωg的差值,B为角频率差值的阀值,D0为阻尼初始值,kd为阻尼调节系数;
一次调频方程式为
Pm=P0+(ωref-ωg)/m,则
式中的ωref为微网储能逆变器给定有功功率指令P0时的额定角频率,m为一次调频系数。
4.根据权利要求1所述的基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法,其特征是步骤4中的一次调压方程式为:
Qref=Q0+(Uref-Ugd)/n,
式中的Uref为微网储能逆变器给定无功功率指令Q0时的额定输出电压,n为一次调压系数。
5.根据权利要求1所述的基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法,其特征是步骤5中的功率控制方程式为:
式中的kp为比例控制系数,ki为积分控制系数,s为拉普拉斯算子;
电流控制方程式为:
式中的kpc为比例控制系数,kic为积分控制系数,s为拉普拉斯算子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610599463.3A CN106208159B (zh) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | 基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610599463.3A CN106208159B (zh) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | 基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106208159A true CN106208159A (zh) | 2016-12-07 |
CN106208159B CN106208159B (zh) | 2018-09-18 |
Family
ID=57495995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610599463.3A Active CN106208159B (zh) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | 基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106208159B (zh) |
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107104447A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-08-29 | 合肥工业大学 | 基于二阶广义虚拟惯性的虚拟同步发电机控制方法 |
CN107465189A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-12-12 | 上海电力学院 | 基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法 |
CN107528329A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-12-29 | 中国电力科学研究院 | 一种含储能单元的虚拟同步机控制器及其控制方法和装置 |
CN107591848A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-01-16 | 湖南大学 | 一种下垂控制方法和系统 |
CN108242815A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-07-03 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 用于风机功率跌落补足的风机储能协调调频系统及方法 |
CN109193700A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-01-11 | 上海电力学院 | 基于虚拟同步发电机的频率自恢复控制方法 |
CN109638889A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-04-16 | 广东志成冠军集团有限公司 | 海岛柴储混合供电系统的直流侧惯性增强控制方法 |
CN109830988A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-05-31 | 山东大学 | 一种用于v2g系统的虚拟同步控制方法及系统 |
CN109861246A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-06-07 | 燕山大学 | 一种基于vsg的光伏微网动态频率稳定控制方法 |
GB2570151A (en) * | 2018-01-14 | 2019-07-17 | Zhong Qingchang | Reconfiguration of inertia, damping, and fault ride-through for a virtual synchronous machine |
CN110198055A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-03 | 华北电力大学(保定) | 基于虚拟同步机的微网双向换流器控制方法及稳定性分析 |
CN110943632A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-03-31 | 桂林理工大学 | 基于级联广义积分器的储能变换器虚拟惯量控制方法 |
WO2020135904A1 (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | Vestas Wind Systems A/S | Virtual synchronous generator with active damping |
CN111934355A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-11-13 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种参数自适应的逆变器离并网切换方法及系统 |
CN112003324A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-27 | 四川大学 | 一种基于复合滤波算法的改进微电网控制方法 |
CN112421658A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-02-26 | 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司 | 一种应急微电网场景下储能逆变器的惯量环节控制方法 |
WO2021043238A1 (zh) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 复旦大学 | 一种基于光伏超配的主动式光伏逆变器惯量补偿控制方法 |
CN113013915A (zh) * | 2019-12-19 | 2021-06-22 | 桂林理工大学 | 基于嵌入式广义积分器的储能变换器虚拟惯量实现方法 |
CN113054681A (zh) * | 2019-12-27 | 2021-06-29 | 桂林理工大学 | 基于并行式广义积分器的储能变换器惯量模拟方法 |
US11316347B2 (en) | 2018-11-14 | 2022-04-26 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Photovoltaic power system and control method thereof |
CN114678898A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-06-28 | 哈尔滨工业大学 | 微电网下虚拟电压补偿方法及装置 |
WO2023082546A1 (zh) * | 2021-11-09 | 2023-05-19 | 广东志成冠军集团有限公司 | 柴储独立微电网及其虚拟动态同步控制方法、系统 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009065778A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 電力系統監視制御システム |
CN105006834A (zh) * | 2015-06-10 | 2015-10-28 | 合肥工业大学 | 基于虚拟同步发电机的最优虚拟惯性控制方法 |
-
2016
- 2016-07-27 CN CN201610599463.3A patent/CN106208159B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009065778A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 電力系統監視制御システム |
CN105006834A (zh) * | 2015-06-10 | 2015-10-28 | 合肥工业大学 | 基于虚拟同步发电机的最优虚拟惯性控制方法 |
Cited By (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107104447B (zh) * | 2017-05-12 | 2022-01-11 | 合肥工业大学 | 基于二阶广义虚拟惯性的虚拟同步发电机控制方法 |
CN107104447A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-08-29 | 合肥工业大学 | 基于二阶广义虚拟惯性的虚拟同步发电机控制方法 |
CN107528329A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-12-29 | 中国电力科学研究院 | 一种含储能单元的虚拟同步机控制器及其控制方法和装置 |
CN107528329B (zh) * | 2017-07-13 | 2019-10-15 | 中国电力科学研究院 | 一种含储能单元的虚拟同步机控制器及其控制方法和装置 |
CN107465189A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-12-12 | 上海电力学院 | 基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法 |
CN107591848A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-01-16 | 湖南大学 | 一种下垂控制方法和系统 |
CN107591848B (zh) * | 2017-10-31 | 2020-06-23 | 湖南大学 | 一种下垂控制方法和系统 |
GB2570151B (en) * | 2018-01-14 | 2020-07-15 | Zhong Qingchang | Reconfiguration of inertia, damping, and fault ride-through for a virtual synchronous machine |
US10615716B2 (en) | 2018-01-14 | 2020-04-07 | Qingchang ZHONG | Reconfiguration of inertia, damping and fault ride-through for a virtual synchronous machine |
GB2570151A (en) * | 2018-01-14 | 2019-07-17 | Zhong Qingchang | Reconfiguration of inertia, damping, and fault ride-through for a virtual synchronous machine |
CN108242815B (zh) * | 2018-03-30 | 2024-03-08 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 用于风机功率跌落补足的风机储能协调调频系统及方法 |
CN108242815A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-07-03 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 用于风机功率跌落补足的风机储能协调调频系统及方法 |
CN109193700A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-01-11 | 上海电力学院 | 基于虚拟同步发电机的频率自恢复控制方法 |
US11689026B2 (en) | 2018-11-14 | 2023-06-27 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Photovoltaic power system and control method thereof |
US11316347B2 (en) | 2018-11-14 | 2022-04-26 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Photovoltaic power system and control method thereof |
CN109861246A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-06-07 | 燕山大学 | 一种基于vsg的光伏微网动态频率稳定控制方法 |
CN109861246B (zh) * | 2018-12-24 | 2020-07-28 | 燕山大学 | 一种基于vsg的光伏微网动态频率稳定控制方法 |
US11715955B2 (en) | 2018-12-28 | 2023-08-01 | Vestas Wind Systems A/S | Virtual synchronous generator with active damping |
WO2020135904A1 (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | Vestas Wind Systems A/S | Virtual synchronous generator with active damping |
CN109638889B (zh) * | 2019-01-15 | 2023-09-05 | 广东志成冠军集团有限公司 | 海岛柴储混合供电系统的直流侧惯性增强控制方法 |
CN109638889A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-04-16 | 广东志成冠军集团有限公司 | 海岛柴储混合供电系统的直流侧惯性增强控制方法 |
CN109830988A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-05-31 | 山东大学 | 一种用于v2g系统的虚拟同步控制方法及系统 |
CN110198055A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-03 | 华北电力大学(保定) | 基于虚拟同步机的微网双向换流器控制方法及稳定性分析 |
WO2021043238A1 (zh) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 复旦大学 | 一种基于光伏超配的主动式光伏逆变器惯量补偿控制方法 |
CN110943632A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-03-31 | 桂林理工大学 | 基于级联广义积分器的储能变换器虚拟惯量控制方法 |
CN110943632B (zh) * | 2019-12-16 | 2023-03-31 | 桂林理工大学 | 基于级联广义积分器的储能变换器虚拟惯量控制方法 |
CN113013915A (zh) * | 2019-12-19 | 2021-06-22 | 桂林理工大学 | 基于嵌入式广义积分器的储能变换器虚拟惯量实现方法 |
CN113013915B (zh) * | 2019-12-19 | 2023-12-22 | 桂林理工大学 | 基于嵌入式广义积分器的储能变换器虚拟惯量实现方法 |
CN113054681A (zh) * | 2019-12-27 | 2021-06-29 | 桂林理工大学 | 基于并行式广义积分器的储能变换器惯量模拟方法 |
CN113054681B (zh) * | 2019-12-27 | 2024-01-26 | 桂林理工大学 | 基于并行式广义积分器的储能变换器惯量模拟方法 |
CN111934355A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-11-13 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种参数自适应的逆变器离并网切换方法及系统 |
CN112003324A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-27 | 四川大学 | 一种基于复合滤波算法的改进微电网控制方法 |
CN112421658B (zh) * | 2020-10-20 | 2022-09-09 | 浙江大学 | 一种应急微电网场景下储能逆变器的惯量环节控制方法 |
CN112421658A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-02-26 | 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司 | 一种应急微电网场景下储能逆变器的惯量环节控制方法 |
WO2023082546A1 (zh) * | 2021-11-09 | 2023-05-19 | 广东志成冠军集团有限公司 | 柴储独立微电网及其虚拟动态同步控制方法、系统 |
CN114678898B (zh) * | 2022-05-26 | 2022-08-26 | 哈尔滨工业大学 | 微电网下虚拟电压补偿方法及装置 |
CN114678898A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-06-28 | 哈尔滨工业大学 | 微电网下虚拟电压补偿方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106208159B (zh) | 2018-09-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106208159B (zh) | 基于虚拟同步发电机的柴储混合独立微网动态功率补偿方法 | |
CN106159999B (zh) | 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 | |
CN106410849B (zh) | 基于虚拟同步发电机的微网逆变器均衡控制方法 | |
Fang et al. | An improved virtual inertia control for three-phase voltage source converters connected to a weak grid | |
Fang et al. | Distributed power system virtual inertia implemented by grid-connected power converters | |
CN104218590B (zh) | 基于虚拟同步机的不平衡电压补偿控制方法 | |
CN105006834B (zh) | 基于虚拟同步发电机的最优虚拟惯性控制方法 | |
CN106849186B (zh) | 一种基于虚拟同步发电机的储能逆变器主从控制方法 | |
CN104485689B (zh) | 基于自适应模式切换的下垂控制方法 | |
CN104242717B (zh) | 基于虚拟同步机的自适应输出阻抗控制方法 | |
Kerrouche et al. | Fractional-order sliding mode control for D-STATCOM connected wind farm based DFIG under voltage unbalanced | |
CN106602916B (zh) | 一种混合电平三相四桥臂变流器装置及控制方法 | |
CN113991755B (zh) | 一种新能源发电单元自同步电压源控制方法 | |
CN108199396A (zh) | 储能逆变器虚拟励磁闭环控制系统及其设计方法 | |
CN113964879B (zh) | 一种新能源并网逆变器自同步电压源控制方法 | |
CN107134792B (zh) | 虚拟同步发电机电网不平衡跌落时的无功功率补偿方法 | |
CN117060488A (zh) | 构网型逆变器的平滑并网方法 | |
CN113013915B (zh) | 基于嵌入式广义积分器的储能变换器虚拟惯量实现方法 | |
CN112186748A (zh) | 基于虚拟同步阻尼控制的三相锁相环及交流微电网暂态稳定性提升方法 | |
CN114865711B (zh) | 一种新能源并网逆变器双模式切换控制方法及系统 | |
CN109004680A (zh) | 基于储能逆变器的风电场功率控制方法与系统 | |
CN109861308B (zh) | 一种虚拟同步发电机故障穿越控制方法 | |
Ji et al. | Enhancement of low-voltage ride-through capability for virtual synchronous generators based on virtual impedance voltage control | |
CN112803488A (zh) | 一种基于能量函数法的直驱风机暂态同步稳定域构建方法 | |
CN117937605B (zh) | 构网型双馈风电机组交、直流电压的动态优化控制方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |