CN107465189A - 基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法 - Google Patents

基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107465189A
CN107465189A CN201710718113.9A CN201710718113A CN107465189A CN 107465189 A CN107465189 A CN 107465189A CN 201710718113 A CN201710718113 A CN 201710718113A CN 107465189 A CN107465189 A CN 107465189A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mrow
voltage
msub
vsg
mtd
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.)
Pending
Application number
CN201710718113.9A
Other languages
English (en)
Inventor
程启明
褚思远
谭冯忍
张宇
高杰
余德清
陈路
李涛
孙伟莎
程尹曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai University of Electric Power
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
Shanghai University of Electric Power
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai University of Electric Power filed Critical Shanghai University of Electric Power
Priority to CN201710718113.9A priority Critical patent/CN107465189A/zh
Publication of CN107465189A publication Critical patent/CN107465189A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • H02J3/01—Arrangements for reducing harmonics or ripples
    • 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
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1821—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators
    • H02J3/1835—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control
    • H02J3/1842—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control wherein at least one reactive element is actively controlled by a bridge converter, e.g. active filters
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics

Abstract

本发明涉及一种基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法，分布式发电中的并网逆变器输出通过滤波电感Lf与并联的滤波电容Cf接交流母线，采样获得逆变器输出接口输出功率、电压和电流送虚拟同步发电机VSG算法，计算出的VSG的定子端电压送电压外环控制，电压外环采用PI控制器稳定负载电压，滤波电容Cf电流送电流内环控制，电流内环采用P控制器提高响应速度，电压电流双闭环输出控制信号到并网逆变器,在方法中虚拟同步发电机的旋转惯量可以根据系统频率变化量自适应地变化。不仅减少了系统暂态过程，而且抵消了系统中的大量谐波；可以改善频率与电压的稳定性，提高了微电网的适应性和电能质量。避免了传统方法下输出频率降的问题。

Description

基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法
技术领域
本发明涉及一种虚拟同步发电机控制技术，特别涉及一种基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法。
背景技术
能源与环境问题的加剧，使得分布式发电(Distributed generation，DG)和微电网(microgrid)技术得到了了广泛关注。分布式发电主要采用电力电子逆变器，与大电网同步发电机相比在外部有很大差异的，比如容量更小，输出阻抗更低，缺少系统惯性。无法为含有微电源的主动配电网提供一定质量的电压和频率支持。
下垂(droop)控制是微电网中最常用的分布式发电控制方法。它通过跟踪电压幅度和频率的参考信号，由逆变器调节下垂控制器的输出电压和频率，合理分配有功和无功功率。然而，在实施过程中下垂控制缺乏旋转惯性，使其难以实现提供必要的阻尼和频率支持。为了解决上述问题，虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator，VSG)可以模拟同步发电机的频率和电压的调节原理，以提高系统的稳定性。VSG结合了同步发电机和逆变器的特点，它非常适合微电网且已经被广泛接受。
目前VSG控制算法的研究受到广大学者的认可，但实际应用中仍然存在一些问题。在实现VSG时，它与下垂控制类似，使用有功和无功功率解耦控制，即频率有功功率(P-f)和电压无功功率(Q-V)下垂控制方法。在此基础上，不少学者围绕VSG控制方法的准确性、稳定性和经济性等问题提出改进的控制方法。
发明内容
本发明是针对虚拟同步发电机中存在暂态过程长，电能质量差的问题，提出了一种基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法，在分析了VSG的结构原理后，提出了一种新的自适应旋转惯量方案。新方案不仅减少了系统暂态过程，而且抵消了系统中的大量谐波；从而改善了VSG的电能质量，避免了传统方法下输出频率降的问题。模拟实验结果验证了该方法的有效性。
本发明的技术方案为：一种基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法，分布式发电中的微电源并网逆变器输出通过滤波电感Lf与并联的滤波电容Cf接交流母线，采样获得逆变器连接电网处的输出接口输出功率、电压和电流送虚拟同步发电机VSG算法，计算出的VSG的定子端电压送电压外环控制，电压外环采用PI控制器稳定负载电压，滤波电容Cf电流送电流内环控制，电流内环采用P控制器提高响应速度，电压电流双闭环输出控制信号到并网逆变器；电网同步角速度为ωo送入VSG算法中虚拟调速器的频率有功下垂控制环节，频率有功下垂控制环节输出到虚拟调速器中的转子运动特性环节，转子运动特性环节通过转子运行方程来模拟同步发电机的转子惯性与阻尼特性，虚拟调速器输出参考电压的相位送VSG电气实现；额定无功功率Qref和并网逆变器极端电压的指令值Eref送入VSG算法中励磁控制器的电压无功功率下垂控制环节，励磁控制器输出虚拟电动势E送VSG电气实现，VSG电气实现输出送电压电流双闭环控制。
所述转子运行方程采用同步发电机的经典2阶模型建立数学模型，其表达式为：
式中：J为同步电机的转动惯量；Tm、Te分别为同步发电机的机械转矩和电磁转矩；D为阻尼系数；ωo为电网同步角速度；Pm、Pe分别为同步发电机的机械功率、电磁功率。
所述中旋转惯量J的自适应函数式为：
式中：J0为VSG投入稳定运行的初始转动惯量；kf为频率跟踪系数；ωg为低通滤波器参数；k为频率变化量Δf的限定值，它可根据微电网质量要求的频率范围与实际运行情况决定，
频率的变化量Δf＝|f-50|，f为系统的实际工作频率。
本发明的有益效果在于：本发明基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法，可以改善频率与电压的稳定性，提高了微电网的适应性和电能质量。
附图说明
图1为基于VSG的逆变器控制系统结构框图；
图2为VSG有功-频率控制框图；
图3为VSG无功-电压控制框图；
图4为本发明基于自适应旋转惯量的VSG控制器结构框图；
图5(a)为常规VSG的电压波形图；
图5(b)为常规VSG的电压THD图；
图5(c)为本发明VSG的电压波形图；
图5(d)为本发明VSG的电压THD图；
图6(a)为常规VSG的功率波形图；
图6(b)为本发明VSG的功率波形图；
图7为负荷阶跃变化时，传统控制方法与本发明控制方法下频率变化对比图。
具体实施方式
为了使DG系统具备同步发电机的特点，避免引入过多的同步发电机的瞬态变量，避免复杂的电磁耦合关系，本发明采用同步发电机的经典2阶模型建立数学模型。其表达式为：
式中：J为同步电机的转动惯量；Tm、Te分别为同步发电机的机械转矩和电磁转矩；D为阻尼系数；ωo为电网同步角速度；Pm、Pe分别为同步发电机的机械功率、电磁功率。
图1为基于VSG的逆变器控制系统结构框图。分布式发电的微电源并网逆变器输出通过滤波电感Lf与并联的滤波电容Cf接交流母线，图中，Z为负载阻抗，Zline为输电线路的阻抗，ωo为电网同步角速度，Pt、Qt代表了逆变器实际输出的有功和无功功率，P、E代表过程有功功率、电压，E0、Qref代表额定电压的额定值、无功功率的额定值。系统主电路采用三相电压源逆变器，通过对逆变器连接电网处的输出接口采样获得输出功率、电压和电流。通过外环电源的作用，产生参考电压作为电压电流双闭环的控制信号电压。电压环路控制器采用PI控制器算法，以保证更好电压跟踪的影响。电流环采用比例P控制环，利用电容电流作为受控变量。
图1中的VSG算法包括虚拟调速器(频率控制器)、虚拟励磁控制器和VSG模型3个部分。分别模拟了同步发电机的调速器、励磁控制系统和同步发电机机械特性与电气特性，通过三个控制部分的共同作用，达到模拟同步发电机运行特性的目的。其中虚拟同步发电机VSG算法为该控制策略的核心，而虚拟原动机调节模块模拟了同步发电机的一次调频特性。
图2为VSG的频率控制器内部结构框图。它包括转子运动特性环节、有功下垂控制环节两个部分，可以输出参考电压的相位信息θ，能够使逆变器具有调频能力，从而模拟同步发电机的调速特性。
图2中的有功-频率下垂控制表达式为：
P＝Pref+(ω0-ω)KP
式中：Kp为有功功率下垂系数。下垂系数的计算公式为：
式中：Pmax为微电源在频率下降时允许输出的最大有功功率；ωmin为微电源输出有功功率最大相应的最小频率。
当并网运行时，频率设定值与系统频率一致，下垂环节将失效，频率控制主要体现为转子运动特性。而当孤岛运行时，大电网不再为电网提供频率支撑，微网频率通常会有一定的波动，此时下垂环节作用产生一个附加功率，有减小频率波动的作用。
图3为励磁控制器内部结构框图。图中，Kq表示电压下垂控制系数，Kv表示电压调节系数，Em、Eref分别表示并网逆变器极端电压的真实值与指令值。此部分等效于下垂控制算法中的无功功率控制回路。
它的表达可以写成：
E＝E0+(Qref-Q)Kq
激励控制器获得参考电压幅值信息。通过用信号合成振幅，可以产生指令电压作为电压环路的输入。在VSG控制模型虚拟励磁系统中，虚拟电动势E不仅受到无功功率调节的影响，还要受到逆变器机端电压控制信号ΔE的影响。
逆变器机端电压控制信号ΔE可等效为同步发电机的自动电压调节器(AutomaticVoltage Regulator，AVR)，它可具体表示为：
ΔE＝(Eref-Em)Kv
VSG是在传统下垂控制的基础上加入了转子运行方程(同步发电机的经典2阶模型建立数学模型)来模拟同步发电机的转子惯性与阻尼特性，即VSG比下垂控制最大的特点就是转子惯性。当进入孤岛运行模式时微电网的频率需由自身控制。此时的微电网是个独立的小系统，如果其惯性很小，那么少量的功率波动就会引起系统显著的频率偏移，甚至可能导致整个系统的崩溃。旋转惯量J是转子惯量的代表性参数，与微网运行要求及微源和储能装置的动态特性密切相关。但与同步发电机不同的是，VSG的J并非实际存在，不受硬件条件限制，取值相对灵活。
微电网在运行过程中常伴有负荷的扰动，虚拟惯性时间常数J取值不同，在频率动态调节过程中逆变电源将表现出不同的惯性。J的取值太小，微网系统的惯性就小，此时微小的负荷波动就可能引起频率的快速变化；J的取值越大，对微网系统的频率支持作用越明显，当然，这也意味着系统的动态响应越慢，即频率到达稳定状态的时间也更长。
为使VSG在给定功率变化时有更快的响应速度，结合虚拟转子惯量与功率震荡关系的关系，本发明将频率的变化量(偏移量)记为：
Δf＝|f-50|
式中：f为系统的实际工作频率。
将其作为变化量，可写出旋转惯量J的自适应函数式为：
式中：J0为VSG投入稳定运行的初始转动惯量；kf为频率跟踪系数；ωg为低通滤波器参数；k为频率变化量Δf的限定值，它可根据微电网质量要求的频率范围与实际运行情况决定。
由旋转惯量J的自适应函数式可知，J的自适应取值步骤为：首先判断频率的偏移量与设定数值k之间的关系，若Δf<k，此时旋转惯量数值采用J0；若Δf>k，此时需要判定df/dt的符号：①当df/dt<0，采用引入了滤波器参数的旋转惯量；②当df/dt>0，采用旋转惯量数值为J0。
本发明提出的这种新型的自适应旋转惯量方法具有以下的特点：
当微电网稳定运行，且系统当中没有大的扰动时，采用传统的旋转惯量的固定数值J0，VSG运行满足功率的要求，也就是系统中扰动较小时采用传统的固定J0值也能达到要求；
当系统中有较大负荷，且微电源的投入或者切除时，系统的频率偏移大于设定数值，为了减少系统的频率变化带来的问题，采用新型的旋转惯量的方法；
新的旋转惯量中引入了低通滤波器单元，消除线路中的不确定因素，这种控制方法优点是可以在负荷变动情况下保持系统频率稳定；
在新型VSG控制方法启动一定时间之后，系统趋于稳定，频率开始恢复到稳定数值，这时候频率的变化率可能发生反向变化，此时采用传统的VSG控制方法(传统的旋转惯量的固定数值J0)可以有效快速让频率恢复到额定数值。
根据前面所述，可以建立逆变器的新型虚拟同步发电机控制器的结构框图，如图4所示。图中，Unref、和Uabc分别为指令电压和负载电压，IL和Io分别为电感电流和负荷电流，U0为负荷电流，KPWM表示逆变器的等效模型。电压外环采用PI控制器稳定负载电压、电流内环采用P控制器提高响应速度，其中，Kup、Kui为电压环PI控制的比例系数、积分系数，Kip为电流环比例系数。逆变器的控制系统包含有功下垂调节、无功下垂调节、转子运动特性、电气实现和电压电流双环控制共5个部分模块。其中，电气实现部分包含有合成电压部分、同步电机的2阶电压模型。
同步电机的2阶模型中电压方程可以表示为：
E*＝Unref+Iabc(Ra+jXd)
式中：E*、Unref、Iabc分别为VSG的励磁电动势、定子端电压、定子电流；Ra、Xd分别为VSG的定子电枢电阻、同步电抗。
本文在MATLAB/Simulink软件平台上搭建了图1所示VSG结构的仿真模型，并根据文中的分析，对自适应控制方法进行实现，由此验证本文所提的VSG控制策略的正确性。仿真系统参数取值见表1。
为了验证本文所提的自适应旋转惯量VSG控制策略的可行性与有效性，本文把它与传统VSG控制策略进行仿真比较。
图5(a)、5(b)、5(c)、5(d)为传统VSG控制与自适应旋转惯量VSG控制的运行电压情况。图中包括了a相的电压波形、三相电压的总谐波失真(Total Harmonic Distortion，THD)。
由图5(a)与图5(c)对比可见，传统的VSG控制方法的波形没有进入稳定状态下的波形失真严重，稳定以后的波峰附近亦有谐波；而自适应旋转惯量的VSG控制方法整体要比传统的方法更好一些，稳定状态以后的波形更接近正弦波。
由图5(b)与图5(d)对比可见，常规VSG控制因采用恒定的旋转惯量，VSG控制系统中存在较多的谐波，其三相电压THD为7.95％，而本文提出的新型VSG控制算法它能一定程度地抑制谐波，其三相电压THD降低为4.81％。
图6(a)、6(b)为传统VSG控制与自适应旋转惯量VSG控制的有功波形、无功功率波形。虽然改进前后功率在数值上无明显差异在发出有功为40kW、无功15kVar，但改进后的逆变器能在0.04s便进入了稳定状态，而传统的逆变器在0.08s进入稳态，暂态时刻过长。
图7为负荷变化时候，改进前后VSG控制方法对应的频率波形。仿真时间为0.7s，初始时负荷的有功功率为20kW、无功功率为5kVar，0.3s后有功功率增至30kW、无功功率为10kVar，0.6s有功功率恢复到20kW、无功功率为5kVar。
由图7可见，改进前后负荷增加会都会引起系统频率的下降，这与传统电网的特性相同。改进前后VSG控制频率也存在差异，改进后的VSG可以更快速进入稳定状态，在负荷增大的情况下可保证频率为49.9Hz，而传统的VSG频率降为了49.75Hz，改进后的VSG更能接近功频，有助于VSG的并网运行。因此，本文的改进VSG控制方法在稳定系统频率方面更加表现突出，大大提高了系统的稳定性与可靠性。

Claims (3)

1.一种基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，分布式发电中的微电源并网逆变器输出通过滤波电感Lf与并联的滤波电容Cf接交流母线，采样获得逆变器连接电网处的输出接口输出功率、电压和电流送虚拟同步发电机VSG算法，计算出的VSG的定子端电压送电压外环控制，电压外环采用PI控制器稳定负载电压，滤波电容Cf电流送电流内环控制，电流内环采用P控制器提高响应速度，电压电流双闭环输出控制信号到并网逆变器；
电网同步角速度为ωo送入VSG算法中虚拟调速器的频率有功下垂控制环节，频率有功下垂控制环节输出到虚拟调速器中的转子运动特性环节，转子运动特性环节通过转子运行方程来模拟同步发电机的转子惯性与阻尼特性，虚拟调速器输出参考电压的相位送VSG电气实现；额定无功功率Qref和并网逆变器极端电压的指令值Eref送入VSG算法中励磁控制器的电压无功功率下垂控制环节，励磁控制器输出虚拟电动势E送VSG电气实现，VSG电气实现输出送电压电流双闭环控制。
2.根据权利要求1所述基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，所述转子运行方程采用同步发电机的经典2阶模型建立数学模型，其表达式为：
<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mi>J</mi> <mfrac> <mrow> <mi>d</mi> <mi>&amp;omega;</mi> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mi>e</mi> </msub> </mrow> <mi>&amp;omega;</mi> </mfrac> <mo>-</mo> <mi>D</mi> <mo>(</mo> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mfrac> <mrow> <mi>d</mi> <mi>&amp;theta;</mi> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mi>&amp;omega;</mi> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
式中：J为同步电机的转动惯量；Tm、Te分别为同步发电机的机械转矩和电磁转矩；D为阻尼系数；ωo为电网同步角速度；Pm、Pe分别为同步发电机的机械功率、电磁功率。
3.根据权利要求2所述基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法，其特征在于，所述中旋转惯量J的自适应函数式为：
<mrow> <mi>J</mi> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>J</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>f</mi> <mo>&lt;</mo> <mi>k</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>J</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mi>f</mi> </msub> <mfrac> <msub> <mi>&amp;omega;</mi> <mi>g</mi> </msub> <mrow> <mi>s</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;omega;</mi> <mi>g</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>f</mi> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>f</mi> <mo>&amp;GreaterEqual;</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mfrac> <mrow> <mi>d</mi> <mi>f</mi> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>&lt;</mo> <mn>0</mn> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>J</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>f</mi> <mo>&amp;GreaterEqual;</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mfrac> <mrow> <mi>d</mi> <mi>f</mi> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>&gt;</mo> <mn>0</mn> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>,</mo> </mrow>
式中：J0为VSG投入稳定运行的初始转动惯量；kf为频率跟踪系数；ωg为低通滤波器参数；k为频率变化量△f的限定值，它可根据微电网质量要求的频率范围与实际运行情况决定，
频率的变化量△f＝|f-50|，f为系统的实际工作频率。
CN201710718113.9A 2017-08-21 2017-08-21 基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法 Pending CN107465189A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710718113.9A CN107465189A (zh) 2017-08-21 2017-08-21 基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710718113.9A CN107465189A (zh) 2017-08-21 2017-08-21 基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107465189A true CN107465189A (zh) 2017-12-12

Family

ID=60550132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710718113.9A Pending CN107465189A (zh) 2017-08-21 2017-08-21 基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107465189A (zh)

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107968591A (zh) * 2017-12-19 2018-04-27 哈尔滨工业大学 基于预测公共点电压的并网逆变器虚拟惯性功率解耦控制方法
CN108063458A (zh) * 2018-01-24 2018-05-22 国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司 一种微电网即插即用装置
CN108306337A (zh) * 2018-01-11 2018-07-20 安徽工程大学 一种基于下垂系数自适应调节的虚拟同步发电机控制方法
CN108539755A (zh) * 2018-04-19 2018-09-14 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 一种基于vvsg技术的大型同步调相机启动方法
CN108565885A (zh) * 2018-01-16 2018-09-21 浙江大学 一种基于vsg的中高压大容量级联型储能系统控制方法
CN108599264A (zh) * 2018-05-10 2018-09-28 上海交通大学 一种基于虚拟同步发电机控制的频率电压无差调节方法
CN108879722A (zh) * 2018-06-19 2018-11-23 全球能源互联网欧洲研究院 一种虚拟同步发电机的虚拟惯量生成方法
CN108899929A (zh) * 2018-07-03 2018-11-27 上海交通大学 基于虚拟同步电机的iidg的自适应惯性控制方法
CN109038662A (zh) * 2018-08-01 2018-12-18 电子科技大学 一种分布式发电系统的虚拟惯性控制方法
CN109256801A (zh) * 2018-09-28 2019-01-22 东北大学 虚拟同步发电机虚拟惯量和虚拟阻尼系数自适应控制方法
CN109301867A (zh) * 2018-10-16 2019-02-01 北京机械设备研究所 一种模拟柴油发电机组的虚拟同步电机控制方法
CN109586269A (zh) * 2018-11-12 2019-04-05 国网新疆电力有限公司经济技术研究院 考虑参数自寻优的直流微电网虚拟惯性控制方法及系统
CN109768582A (zh) * 2018-12-31 2019-05-17 华北电力大学（保定） 一种多约束条件下的虚拟同步发电机控制方法
CN109842157A (zh) * 2019-03-21 2019-06-04 东北大学 一种基于改进型虚拟同步发电机的微网逆变器控制方法
CN110098632A (zh) * 2018-01-29 2019-08-06 中国电力科学研究院有限公司 一种虚拟同步发电机阻尼系数定量识别方法、系统及装置
CN110277803A (zh) * 2019-07-30 2019-09-24 西安西电电气研究院有限责任公司 一种储能变流器的虚拟同步发电机控制方法及控制装置
CN110311402A (zh) * 2018-03-27 2019-10-08 中国电力科学研究院有限公司 一种虚拟同步发电机的控制方法及系统
CN110429655A (zh) * 2019-09-06 2019-11-08 国网辽宁省电力有限公司 基于同步机三阶模型的储能单元主动支撑控制方法及系统
CN110611326A (zh) * 2019-08-23 2019-12-24 中国电力科学研究院有限公司 一种并网逆变器的下垂控制方法及系统
CN110649661A (zh) * 2019-09-29 2020-01-03 西华大学 一种基于虚拟同步发电机的低压环形微网控制系统及方法
CN110783958A (zh) * 2019-11-13 2020-02-11 安徽工程大学 一种基于动态下垂系数的vsg控制方法
CN110854887A (zh) * 2019-09-30 2020-02-28 中国电力科学研究院有限公司 一种移动式储能系统虚拟惯性的控制方法和系统
CN110994586A (zh) * 2019-11-26 2020-04-10 深圳供电局有限公司 直流母线电压震荡抑制方法
CN111277001A (zh) * 2020-03-14 2020-06-12 福建工程学院 基于虚拟同步发电机参数自适应控制的风机并网控制方法
CN111446741A (zh) * 2020-04-03 2020-07-24 太原理工大学 一种用于直驱风力发电的虚拟同步发电机参数自适应方法
CN112086961A (zh) * 2020-09-04 2020-12-15 宁波市电力设计院有限公司 一种基于虚拟同步机的无功环自适应虚拟阻尼控制方法
CN112398167A (zh) * 2020-11-09 2021-02-23 西安热工研究院有限公司 一种提高微网储能一次调频性能的方法
CN112491071A (zh) * 2020-11-20 2021-03-12 西安热工研究院有限公司 一种储能自适应惯量vsg控制方法
CN112653160A (zh) * 2020-12-17 2021-04-13 四川大学 一种基于虚拟同步发电机的主动电网频率支撑控制方法
CN112865099A (zh) * 2021-04-12 2021-05-28 李畅 判定vsg控制下并网逆变器的频率运动状态的幅相运动分析系统及分析方法
CN113179059A (zh) * 2021-05-21 2021-07-27 南京理工大学 一种改进的虚拟同步发电机模型预测控制方法及系统
CN113346516A (zh) * 2021-05-07 2021-09-03 广东电网有限责任公司 一种自适应惯量虚拟同步发电机控制方法及装置
CN113507143A (zh) * 2021-07-08 2021-10-15 东北电力大学 基于改进vsg技术的混合微电网ic自适应控制策略
CN116154809A (zh) * 2023-04-11 2023-05-23 四川大学 基于自适应控制的电解制氢控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104158181A (zh) * 2014-08-14 2014-11-19 清华大学 一种基于虚拟同步发电机的可逆变流岸电控制方法
EP2963759A1 (en) * 2013-02-28 2016-01-06 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Power conversion device for connection to grid
CN105811400A (zh) * 2016-03-18 2016-07-27 国网上海市电力公司 一种低压微电网模式的自适应控制方法
CN106208159A (zh) * 2016-07-27 2016-12-07 合肥工业大学 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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2963759A1 (en) * 2013-02-28 2016-01-06 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Power conversion device for connection to grid
CN104158181A (zh) * 2014-08-14 2014-11-19 清华大学 一种基于虚拟同步发电机的可逆变流岸电控制方法
CN105811400A (zh) * 2016-03-18 2016-07-27 国网上海市电力公司 一种低压微电网模式的自适应控制方法
CN106208159A (zh) * 2016-07-27 2016-12-07 合肥工业大学 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

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
宋琼等: "多微源独立微网中虚拟同步发电机的改进型转动惯量自适应控制", 《中国电机工程学报》 *
程启明等: "基于Washout滤波器的虚拟同步发电机新型控制方法研究", 《电力系统保护与控制》 *

Cited By (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107968591A (zh) * 2017-12-19 2018-04-27 哈尔滨工业大学 基于预测公共点电压的并网逆变器虚拟惯性功率解耦控制方法
CN107968591B (zh) * 2017-12-19 2020-04-14 哈尔滨工业大学 基于预测公共点电压的并网逆变器虚拟惯性功率解耦控制方法
CN108306337A (zh) * 2018-01-11 2018-07-20 安徽工程大学 一种基于下垂系数自适应调节的虚拟同步发电机控制方法
CN108565885B (zh) * 2018-01-16 2020-07-24 浙江大学 一种基于vsg的中高压大容量级联型储能系统控制方法
CN108565885A (zh) * 2018-01-16 2018-09-21 浙江大学 一种基于vsg的中高压大容量级联型储能系统控制方法
CN108063458A (zh) * 2018-01-24 2018-05-22 国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司 一种微电网即插即用装置
CN110098632A (zh) * 2018-01-29 2019-08-06 中国电力科学研究院有限公司 一种虚拟同步发电机阻尼系数定量识别方法、系统及装置
CN110311402A (zh) * 2018-03-27 2019-10-08 中国电力科学研究院有限公司 一种虚拟同步发电机的控制方法及系统
CN108539755A (zh) * 2018-04-19 2018-09-14 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 一种基于vvsg技术的大型同步调相机启动方法
CN108599264A (zh) * 2018-05-10 2018-09-28 上海交通大学 一种基于虚拟同步发电机控制的频率电压无差调节方法
CN108879722A (zh) * 2018-06-19 2018-11-23 全球能源互联网欧洲研究院 一种虚拟同步发电机的虚拟惯量生成方法
CN108879722B (zh) * 2018-06-19 2021-04-27 全球能源互联网欧洲研究院 一种虚拟同步发电机的虚拟惯量生成方法
CN108899929A (zh) * 2018-07-03 2018-11-27 上海交通大学 基于虚拟同步电机的iidg的自适应惯性控制方法
CN108899929B (zh) * 2018-07-03 2021-06-25 上海交通大学 基于虚拟同步电机的iidg的自适应惯性控制方法
WO2020007255A1 (zh) * 2018-07-03 2020-01-09 上海交通大学 基于虚拟同步电机的iidg的自适应惯性控制方法
CN109038662A (zh) * 2018-08-01 2018-12-18 电子科技大学 一种分布式发电系统的虚拟惯性控制方法
CN109038662B (zh) * 2018-08-01 2021-05-14 电子科技大学 一种分布式发电系统的虚拟惯性控制方法
CN109256801B (zh) * 2018-09-28 2021-06-04 东北大学 虚拟同步发电机虚拟惯量和虚拟阻尼系数自适应控制方法
CN109256801A (zh) * 2018-09-28 2019-01-22 东北大学 虚拟同步发电机虚拟惯量和虚拟阻尼系数自适应控制方法
CN109301867A (zh) * 2018-10-16 2019-02-01 北京机械设备研究所 一种模拟柴油发电机组的虚拟同步电机控制方法
CN109586269B (zh) * 2018-11-12 2022-02-18 国网新疆电力有限公司经济技术研究院 考虑参数自寻优的直流微电网虚拟惯性控制方法及系统
CN109586269A (zh) * 2018-11-12 2019-04-05 国网新疆电力有限公司经济技术研究院 考虑参数自寻优的直流微电网虚拟惯性控制方法及系统
CN109768582B (zh) * 2018-12-31 2022-07-01 华北电力大学（保定） 一种多约束条件下的虚拟同步发电机控制方法
CN109768582A (zh) * 2018-12-31 2019-05-17 华北电力大学（保定） 一种多约束条件下的虚拟同步发电机控制方法
CN109842157A (zh) * 2019-03-21 2019-06-04 东北大学 一种基于改进型虚拟同步发电机的微网逆变器控制方法
CN109842157B (zh) * 2019-03-21 2022-07-29 东北大学 一种基于改进型虚拟同步发电机的微网逆变器控制方法
CN110277803A (zh) * 2019-07-30 2019-09-24 西安西电电气研究院有限责任公司 一种储能变流器的虚拟同步发电机控制方法及控制装置
CN110611326A (zh) * 2019-08-23 2019-12-24 中国电力科学研究院有限公司 一种并网逆变器的下垂控制方法及系统
CN110429655B (zh) * 2019-09-06 2023-06-27 国网辽宁省电力有限公司 基于同步机三阶模型的储能单元主动支撑控制方法及系统
CN110429655A (zh) * 2019-09-06 2019-11-08 国网辽宁省电力有限公司 基于同步机三阶模型的储能单元主动支撑控制方法及系统
CN110649661A (zh) * 2019-09-29 2020-01-03 西华大学 一种基于虚拟同步发电机的低压环形微网控制系统及方法
CN110854887A (zh) * 2019-09-30 2020-02-28 中国电力科学研究院有限公司 一种移动式储能系统虚拟惯性的控制方法和系统
CN110783958A (zh) * 2019-11-13 2020-02-11 安徽工程大学 一种基于动态下垂系数的vsg控制方法
CN110994586A (zh) * 2019-11-26 2020-04-10 深圳供电局有限公司 直流母线电压震荡抑制方法
CN110994586B (zh) * 2019-11-26 2021-07-27 深圳供电局有限公司 直流母线电压震荡抑制方法
CN111277001A (zh) * 2020-03-14 2020-06-12 福建工程学院 基于虚拟同步发电机参数自适应控制的风机并网控制方法
CN111446741A (zh) * 2020-04-03 2020-07-24 太原理工大学 一种用于直驱风力发电的虚拟同步发电机参数自适应方法
CN111446741B (zh) * 2020-04-03 2022-05-24 太原理工大学 一种用于直驱风力发电的虚拟同步发电机参数自适应方法
CN112086961B (zh) * 2020-09-04 2022-07-05 宁波市电力设计院有限公司 一种基于虚拟同步机的无功环自适应虚拟阻尼控制方法
CN112086961A (zh) * 2020-09-04 2020-12-15 宁波市电力设计院有限公司 一种基于虚拟同步机的无功环自适应虚拟阻尼控制方法
CN112398167B (zh) * 2020-11-09 2023-05-12 西安热工研究院有限公司 一种提高微网储能一次调频性能的方法
CN112398167A (zh) * 2020-11-09 2021-02-23 西安热工研究院有限公司 一种提高微网储能一次调频性能的方法
CN112491071B (zh) * 2020-11-20 2023-05-16 西安热工研究院有限公司 一种储能自适应惯量vsg控制方法
CN112491071A (zh) * 2020-11-20 2021-03-12 西安热工研究院有限公司 一种储能自适应惯量vsg控制方法
CN112653160A (zh) * 2020-12-17 2021-04-13 四川大学 一种基于虚拟同步发电机的主动电网频率支撑控制方法
CN112865099A (zh) * 2021-04-12 2021-05-28 李畅 判定vsg控制下并网逆变器的频率运动状态的幅相运动分析系统及分析方法
CN113346516B (zh) * 2021-05-07 2023-01-20 广东电网有限责任公司 一种自适应惯量虚拟同步发电机控制方法及装置
CN113346516A (zh) * 2021-05-07 2021-09-03 广东电网有限责任公司 一种自适应惯量虚拟同步发电机控制方法及装置
CN113179059B (zh) * 2021-05-21 2022-08-12 南京理工大学 一种改进的虚拟同步发电机模型预测控制方法及系统
CN113179059A (zh) * 2021-05-21 2021-07-27 南京理工大学 一种改进的虚拟同步发电机模型预测控制方法及系统
CN113507143B (zh) * 2021-07-08 2022-09-20 东北电力大学 基于改进vsg技术的混合微电网ic自适应控制策略
CN113507143A (zh) * 2021-07-08 2021-10-15 东北电力大学 基于改进vsg技术的混合微电网ic自适应控制策略
CN116154809A (zh) * 2023-04-11 2023-05-23 四川大学 基于自适应控制的电解制氢控制方法
CN116154809B (zh) * 2023-04-11 2023-07-28 四川大学 基于自适应控制的电解制氢控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107465189A (zh) 基于自适应旋转惯量的虚拟同步发电机控制方法
Taul et al. Current limiting control with enhanced dynamics of grid-forming converters during fault conditions
Song et al. Analysis of middle frequency resonance in DFIG system considering phase-locked loop
EP2529462B1 (en) Method for emulation of synchronous machine
CN110277803A (zh) 一种储能变流器的虚拟同步发电机控制方法及控制装置
CN106410849A (zh) 基于虚拟同步发电机的微网逆变器均衡控制方法
EP2683075A1 (en) Virtual controller of electromechanical characteristics for static power converters
CN108923460B (zh) 微网虚拟同步机多机并联动态一致响应的参数配置方法
CN108429289B (zh) 一种基于虚拟同步发电机的控制方法及系统
CN106356884A (zh) 一种基于虚拟同步机的光伏并网控制方法、装置及系统
CN107846029A (zh) 一种虚拟同步发电机的自适应惯量阻尼综合控制方法
CN107968591A (zh) 基于预测公共点电压的并网逆变器虚拟惯性功率解耦控制方法
CN104638679A (zh) 一种采用自适应调节的虚拟同步发电机频率控制方法
CN109066770A (zh) 一种风电接入柔性直流输电系统的控制方法和装置
CN106684925A (zh) 一种基于虚拟同步发电机的微网逆变器控制方法
CN105720851B (zh) 一种提高逆变器暂态稳定性的增强型下垂控制方法
CN108199396A (zh) 储能逆变器虚拟励磁闭环控制系统及其设计方法
CN108429251A (zh) 一种电网故障穿越控制方法
Peng et al. Improved virtual synchronous generator control strategy for seamless switching
Tarrasó et al. Synchronous power controller for distributed generation units
CN109450316B (zh) 基于pwm的直驱式风机的简化方法及系统
CN116683491A (zh) 一种新能源微电网的惯量控制方法
Shi et al. Research on power compensation strategy for diesel generator system based on virtual synchronous generator
CN115764989A (zh) 一种基于构网型换流器的虚拟同步发电机系统
CN115882762A (zh) 构网型风电并网系统的频率优化控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171212

RJ01 Rejection of invention patent application after publication