CN109274125A - 一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法及装置 - Google Patents

一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法及装置 Download PDF

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CN109274125A CN201811425631.2A CN201811425631A CN109274125A CN 109274125 A CN109274125 A CN 109274125A CN 201811425631 A CN201811425631 A CN 201811425631A CN 109274125 A CN109274125 A CN 109274125A
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Abstract

本发明公开了一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法，在各虚拟同步逆变器并联接入主电网时，利用得到的相位角补偿量和角频率同步补偿量便可实现各虚拟同步逆变器与主电网的电压的同步。此外，利用各所述虚拟同步逆变器与所述主电网之间的等效电抗和最大角频率补偿量调节各虚拟同步逆变器当前虚拟惯性至目标虚拟惯性，达到抑制各虚拟同步逆变器与主电网之间的功率振荡的目的。因此，采用本方案，在各虚拟同步逆变器并入主电网时，既保证了各虚拟同步逆变器输出电压与主电网电压的同步性，也避免了各虚拟同步逆变器不能并入主电网时引起的功率振荡问题。此外，本发明公开了一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制装置，效果如上。

Description

一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法及装置
技术领域
本发明涉及电网技术领域，特别涉及一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法及装置。
背景技术
分布式能源技术是未来能源技术的重要发展方向，具有能源利用效率高，环境负面影响小的优点。分布式能源是一种建在用户端的能源供应方式，可以独立运行，也可以并网运行。是以资源、环境效益最大化确定方式和容量的系统，将用户多种能源需求，以及资源配置状况进行系统整合优化。
基于逆变器的并网技术是分布式能源技术应用的重要研究内容之一，分布式能源一般是通过逆变器接口并网，目前针对逆变器的控制方法已有多种，虚拟同步逆变器控制技术是模拟同步发电机特性的逆变器控制策略，其使得没有机械惯性的电力电子逆变器具备了等同于同步发电机惯性的特性，极大的改善了逆变器的动态性能，使得逆变器能像同步发电机一样进行发电的同时抑制电网中的高频纹波。因此，虚拟同步逆变器更适合在并网模式和孤岛模式下灵活运行，与其他逆变器相同，为了实现分布式能源的并网模式的无缝切换，虚拟同步逆变器输出电压的频率和相位也需要和电网同步。目前，针对单个的虚拟同步逆变器而言，在单个虚拟同步逆变器并网时，已经存在相对成熟的虚拟同步逆变器的控制策略以解决虚拟同步逆变器并网时的电压同步以及出现的功率振荡问题。
但是对于多个虚拟同步逆变器而言，由于虚拟同步逆变器模拟了同步发电机，引入了虚拟惯性，使得多个虚拟同步逆变器并联并网时，很容易发生并联振荡的问题，目前对于多个虚拟同步逆变器并联并网方式而言，还不具备成熟的控制策略以解决多个虚拟同步逆变器在保持电压同步的同时并对并网时出现的功率振荡问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法及装置，使得多个虚拟同步逆变器并联并网时，在保证多个虚拟同步逆变器在保持电压同步的同时，解决了多个虚拟同步逆变器并网时引起的功率振荡的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：
第一，本发明实施例提供了一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法，应用于多个虚拟同步逆变器，各所述虚拟同步逆变器并联接入主电网，包括：
获取各所述虚拟同步逆变器并联接入所述主电网的并网点电压；
在两相αβ静止坐标系对所述并网点电压进行相位锁定得到锁定相位角；
利用所述锁定相位角和预先确定的参考相位角计算各所述虚拟同步逆变器的相位角同步补偿量；
对在所述两相αβ静止坐标系下的所述并网点电压进行park变换，得到q轴并网点电压分量；
利用所述q轴并网点电压分量计算各所述虚拟同步逆变器的角频率同步补偿量；
依据各所述相位角同步补偿量和所述角频率同步补偿量对所述并网点电压进行补偿，以使各所述同步虚拟逆变器与所述主电网的并网点电压同步；
获取各所述虚拟同步逆变器与所述主电网之间的等效电抗和最大角频率补偿量；
利用所述等效电抗和所述最大角频率补偿量将各所述虚拟同步逆变器当前虚拟惯性调节为目标虚拟惯性，以抑制各所述虚拟同步逆变器与所述主电网之间的功率振荡。
可选的，所述利用所述q轴并网点电压分量计算各所述虚拟同步逆变器的角频率同步补偿量包括：
将所述q轴并网点电压分量和基准值进行比较并利用PI控制器计算各所述虚拟同步逆变器的角频率同步补偿量。
可选的，所述依据各所述相位角同步补偿量和所述角频率同步补偿量对所述并网点电压进行补偿包括：
依据所述角频率同步补偿量计算各所述虚拟同步逆变器的角频率参考值；
判断所述角频率参考值是否达到与所述相位角同步补偿量对应的目标阈值；
若否，则调节所述角频率参考值直至达到与所述相位角补偿量对应的目标阈值以对所述并网点电压进行补偿。
可选的，所述利用所述等效电抗和所述最大角频率补偿量将各所述虚拟同步逆变器当前虚拟惯性调节为目标虚拟惯性包括：
确定各所述虚拟同步逆变器的目标虚拟惯性与所述等效电抗之间的第一等式关系；
确定各所述虚拟同步逆变器的当前虚拟惯性与所述目标虚拟惯性的比值与所述最大角频率补偿量的第二等式关系；
依据所述第一等式关系和所述第二等式关系将各所述虚拟同步逆变器当前虚拟惯性调节为目标虚拟惯性。
可选的，所述第一等式关系具体采用下式表示：
J1′X1≈J2′X2≈…≈Jn′Xn
对应的，所述第二等式关系具体采用下式表示：
其中，Jn′为第n个虚拟同步逆变器的目标虚拟惯性，n＝1,2,...i，Xn为第n个虚拟同步逆变器至并网点的等效电抗，Ji为第i个虚拟同步逆变器的当前虚拟惯性，|Δωsyn|max为所述最大角频率补偿量的绝对值。
第二，本发明实施例提供了一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制装置，应用于多个虚拟同步逆变器，各所述虚拟同步逆变器并联接入主电网，包括：
第一获取模块，用于获取各所述虚拟同步逆变器并联接入所述主电网的并网点电压；
锁相模块，用于在两相αβ静止坐标系对所述并网点电压进行相位锁定得到锁定相位角；
第一计算模块，用于利用所述锁定相位角和预先确定的参考相位角计算各所述虚拟同步逆变器的相位角同步补偿量；
变换模块，用于对在所述两相αβ静止坐标系下的所述并网点电压进行park变换，得到q轴并网点电压分量；
第二计算模块，用于利用所述q轴并网点电压分量计算各所述虚拟同步逆变器的角频率同步补偿量；
补偿模块，用于依据各所述相位角同步补偿量和所述角频率同步补偿量对所述并网点电压进行补偿，以使各所述同步虚拟逆变器与所述主电网的并网点电压同步；
第二获取模块，用于获取各所述虚拟同步逆变器与所述主电网之间的等效电抗和最大角频率补偿量；
调节模块，用于利用所述等效电抗和所述最大角频率补偿量将各所述虚拟同步逆变器当前虚拟惯性调节为目标虚拟惯性，以抑制各所述虚拟同步逆变器与所述主电网之间的功率振荡。
可选的，所述第二计算模块包括：
第一计算单元，用于将所述q轴并网点电压分量和基准值进行比较并利用PI控制器计算各所述虚拟同步逆变器的角频率同步补偿量。
可选的，所述补偿模块包括：
第二计算单元，用于依据所述角频率同步补偿量计算各所述虚拟同步逆变器的角频率参考值；
判断单元，用于判断所述角频率参考值是否达到与所述相位角同步补偿量对应的目标阈值；若否，则进入调节单元；
所述调节单元，用于调节所述角频率参考值直至达到与所述相位角补偿量对应的目标阈值以对所述并网点电压进行补偿。
可选的，所述调节模块包括：
第一确定单元，用于确定各所述虚拟同步逆变器的目标虚拟惯性与所述等效电抗之间的第一等式关系；
第二确定单元，用于确定各所述虚拟同步逆变器的当前虚拟惯性与所述目标虚拟惯性的比值与所述最大角频率补偿量的第二等式关系；
调节单元，用于依据所述第一等式关系和所述第二等式关系将各所述虚拟同步逆变器当前虚拟惯性调节为目标虚拟惯性。
第三，本发明实施例提供了另一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制装置，应用于多个虚拟同步逆变器，各所述虚拟同步逆变器并联接入主电网，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序以实现以上任一种提到的用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法的步骤。
可见，本发明实施例公开的一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法，在各虚拟同步逆变器并联接入主电网时，获取各虚拟同步逆变器并联接入主电网的并网点电压，对并网点电压在两相αβ静止坐标系进行锁定相位角的获取以及利用该锁定相位角计算各个虚拟同步逆变器的相位角补偿量，其次，再进行角频率同步补偿量的获取，通过对点网点电压在所述两相αβ静止坐标系下进行park变换，利用得到的q轴并网点电压分量计算各虚拟同步逆变器的角频率同步补偿量，此时，利用得到的相位角补偿量和角频率同步补偿量便可实现各虚拟同步逆变器与主电网的电压的同步。此外，利用各所述虚拟同步逆变器与所述主电网之间的等效电抗和最大角频率补偿量调节各虚拟同步逆变器当前虚拟惯性至目标虚拟惯性，达到抑制各虚拟同步逆变器与主电网之间的功率振荡的目的。因此，采用本方案，在各虚拟同步逆变器并入主电网时，既保证了各虚拟同步逆变器输出电压与主电网电压的同步性，也避免了各虚拟同步逆变器不能并入主电网时引起的功率振荡问题。此外，本发明实施例还公开了一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制装置，效果如上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种多机并联虚拟同步逆变器并入主电网的并网结构示意图；
图2为本发明实施例公开的一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法流程示意图；
图3为本发明实施例公开的一种虚拟同步逆变器中的模拟同步发电机的原理结构示意图；
图4为本发明实施例公开的一种步骤S28的一种具体实现方式流程示意图；
图5为本发明实施例公开的一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制装置结构示意图；
图6为本发明实施例公开的另一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法及装置，使得多个虚拟同步逆变器并联并网时，在保证多个虚拟同步逆变器在保持电压同步的同时，解决了多个虚拟同步逆变器并网时引起的功率振荡的问题。
为了对本发明提供的技术方案进行完整的说明，本发明结合多个虚拟同步逆变器并入主电网的结构对本发明实施例的技术方案进行阐述，请参见图1，图1为本发明实施例公开的一种多机并联虚拟同步逆变器并入主电网的并网结构示意图，各个虚拟同步逆变器通过断路器STS接入主电网，分别在断路器STS连接虚拟同步逆变器的两侧安装信号采集装置以采集虚拟同步逆变器一侧和主电网一侧的输出电压/输出电流。并传输至各个虚拟同步逆变器。下面结合图1对本发明实施例提供的技术方案进行详细说明，请参见图2，图2为本发明实施例公开的一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法流程示意图，该方法包括：
S21：获取各虚拟同步逆变器并联接入主电网的并网点电压。
具体的，本实施例中，各虚拟同步逆变器并联接入主电网的并网点电压可以通过电压传感器采集。
S22：在两相αβ静止坐标系对并网点电压进行相位锁定得到锁定相位角。
本发明实施例中，将并网点电压采用ug(具体为三相电压a相电压uga、b相电压ugb和c相电压ugc)表示，将abc坐标系下的并网点电压ug转换为两相αβ静止坐标系下，两相αβ静止坐标系下的并网点电压的分量可以采用α轴并网点电压分量uα和β轴并网点电压分量uβ表示，然后确定两相αβ静止坐标系下并网点电压和α轴并网点电压分量uα和β轴并网点电压分量uβ之间的关系，具体可以采用下式表示：
其中，Eg为两相αβ静止坐标系下并网点电压的网侧电压幅值，θg为并网点电压的锁定相位角。
S23：利用锁定相位角和预先确定的参考相位角计算各虚拟同步逆变器的相位角同步补偿量。
具体的，本实施例中，相位同步补偿量为锁定相位角和预先确定的虚拟同步逆变器的参考相位角的差值，其中，对于参考相位角可以是由虚拟同步逆变器的转子的机械方程进行确定。下面对虚拟同步逆变器中的模拟同步发电机的特性进行说明：
请参见图3，图3为本发明实施例公开的一种虚拟同步逆变器中的模拟同步发电机的原理结构示意图，虚拟同步逆变器中的模拟同步发电机的原理可以参见现有技术。其中，输出包括虚拟同步逆变器的三相输出电压e，虚拟同步逆变器的转子的相角(预先确定的参考相位角)；对于虚拟同步逆变器中的转子机械方程可以采用下式，对应于图3中，下式为公式(1)表示：
虚拟同步逆变器的输出电压e和无功功率的计算公式如下，对应于图3中，下式为公式(2)和公式(3)表示：
其中，Tm、Te和Td分别是施加到转子的机械扭矩、虚拟同步逆变器的内部虚拟电磁转矩和施加到转子的阻尼扭矩。J为虚拟转动惯量，ω为虚轴角频率(角频率参考值)，θ是转子的相角(参考相位角)，为虚轴角频率的导数，P为虚拟同步逆变器的实际输出有功功率；Q为虚拟同步逆变器的实际输出无功功率，Mf是励磁绕组和定子绕组之间的最大互感；if是励磁电流，i是从虚拟电机定子流出的三相矢量电流。此外，图3中，Dp为虚拟机械摩擦系数，K为无功功率惯性环节系数，Dq为无功-电压下垂系数。
以虚拟同步逆变器的输出电流信号i和虚拟同步逆变器的三相输出电压e按照功率计算公式计算虚拟同步逆变器的有功功率，然后虚拟同步逆变器控制模块中的有功惯性下垂环接收有功功率输入后与给定有功功率值做差，将差值乘以有功下垂系数，用虚拟同步逆变器控制模块中新的输入参考值减去乘积再积分，可以得到角频率参考值ω，同时对角频率参考值ω进行积分，得到角频率参考值ω的参考相位角θ；虚拟同步逆变器控制模块中的无功惯性下垂环接收无功功率输入后与给定无功功率值做差，将差值乘以无功下垂系数，用参考电压幅值减去乘积再积分，可以得到电压幅值E。最后，该幅值乘以参考相位角θ的正弦值作为虚拟同步逆变器控制模块的输出之一。
S24：对在两相αβ静止坐标系下的并网点电压进行park变换，得到q轴并网点电压分量。
在得到参考相位角θ之后，将两相αβ静止坐标系下的并网点电压通过park变换，得到并网点电压ug的d轴分量ugd和q轴分量ugq，具体采用下式表示：
S25：利用q轴并网点电压分量计算各虚拟同步逆变器的角频率同步补偿量。
具体的，本实施例中，得到q轴并网点电压分量ugq之后，将q轴并网点电压分量ugq与基准值零进行比较，然后将q轴并网点电压分量ugq和零的差值输出至PID控制器，得到虚拟同步逆变器的角频率同步补偿量Δωsyc。
S26：依据各相位角同步补偿量和角频率同步补偿量对并网点电压进行补偿，以使各同步虚拟逆变器与主电网的并网点电压同步。
具体的，本实施例中，在得到角频率同步补偿量Δωsyc之后，利用角频率同步补偿量Δωsyc计算角频率参考值ω，具体计算公式如下:
其中，np为有功下垂系数、P为虚拟同步逆变器输出的电磁功率(有功功率)、P*为虚拟同步逆变器的有功功率参考值，ω*为预设的角频率参考值，s为拉氏算子，τf为有功环惯性的时间常数。
因此，作为可选的实施例，步骤S26包括：
依据角频率同步补偿量计算各虚拟同步逆变器的角频率参考值；
判断角频率参考值是否达到与相位角同步补偿量对应的目标阈值；
若否，则调节角频率参考值直至达到与相位角补偿量对应的目标阈值以对并网点电压进行补偿。
因此，调节虚拟同步逆变器的角频率参考值ω逐渐增加角频率同步补偿量Δωsyc的大小，并最终达到稳态值，同时将相位角同步补偿量Δθ归化为零，并网点电压ug的q轴分量ugq也为零，此时标志着虚拟同步逆变器与主电网的电网电压已经同步，实现虚拟同步逆变器与主电网的自同步。此时合闸控制系统发送控制指令至断路器STS，闭合断路器STS并停止调节虚拟同步逆变器的角频率参考值ω，即停止调节角频率同步补偿量Δωsyc的大小，在这一期间，虚拟同步逆变器的有功功率输出保持不变。
S27：获取各虚拟同步逆变器与主电网之间的等效电抗和最大角频率补偿量。
S28：利用等效电抗和最大角频率补偿量将各虚拟同步逆变器当前虚拟惯性调节为目标虚拟惯性，以抑制各虚拟同步逆变器与主电网之间的功率振荡。
具体的，本实施例中，为了抑制多个虚拟同步逆变器并网过程中的功率振荡，需要将原虚拟同步逆变器中的虚拟惯性根据各个虚拟同步逆变器到并网点的等效电抗调整为目标虚拟惯性，即目标虚拟惯性与虚拟同步逆变器至并网点的等效电抗呈反比关系，目标虚拟惯性在同步虚拟逆变器并网器件应该保持较小值。
因此，调节虚拟同步逆变器的角频率参考值ω逐渐增加角频率同步补偿量Δωsyc的大小，并最终达到稳态值，同时将相位角同步补偿量Δθ归化为零，并网点电压ug的q轴分量ugq也为零，此时标志着虚拟同步逆变器与主电网的电网电压已经同步，实现虚拟同步逆变器与主电网的自同步。此时合闸控制系统发送控制指令至断路器STS，闭合断路器STS并停止调节虚拟同步逆变器的角频率参考值ω，即停止调节角频率同步补偿量Δωsyc的大小，在这一期间，虚拟同步逆变器的有功功率输出保持不变。之后，虚拟同步逆变器并网之后，待整个系统稳定，再由目标虚拟惯性恢复为原虚拟惯性。
可见，本发明实施例公开的一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法，在各虚拟同步逆变器并联接入主电网时，获取各虚拟同步逆变器并联接入主电网的并网点电压，对并网点电压在两相αβ静止坐标系进行锁定相位角的获取以及利用该锁定相位角计算各个虚拟同步逆变器的相位角补偿量，其次，再进行角频率同步补偿量的获取，通过对点网点电压在两相αβ静止坐标系下进行park变换，利用得到的q轴并网点电压分量计算各虚拟同步逆变器的角频率同步补偿量，此时，利用得到的相位角补偿量和角频率同步补偿量便可实现各虚拟同步逆变器与主电网的电压的同步。此外，利用各虚拟同步逆变器与主电网之间的等效电抗和最大角频率补偿量调节各虚拟同步逆变器当前虚拟惯性至目标虚拟惯性，达到抑制各虚拟同步逆变器与主电网之间的功率振荡的目的。因此，采用本方案，在各虚拟同步逆变器并入主电网时，既保证了各虚拟同步逆变器输出电压与主电网电压的同步性，也避免了各虚拟同步逆变器不能并入主电网时引起的功率振荡问题。
请参见图4，图4为本发明实施例公开的一种步骤S28的一种具体实现方式流程示意图，包括：
S481：确定各虚拟同步逆变器的目标虚拟惯性与等效电抗之间的第一等式关系；
S482：确定各虚拟同步逆变器的当前虚拟惯性与目标虚拟惯性的比值与最大角频率补偿量的第二等式关系；
S483：依据第一等式关系和第二等式关系将各虚拟同步逆变器当前虚拟惯性调节为目标虚拟惯性。
具体的，本实施例中，第一等式关系可以采用下式进行表示：
J1′X1≈J2′X2≈…≈Jn′Xn
第二个等式关系可以采用下式表示：
其中，Jn′为第n个虚拟同步逆变器的目标虚拟惯性，n＝1,2,...i，Xn为第n个虚拟同步逆变器至并网点的等效电抗，Ji为第i个虚拟同步逆变器的当前虚拟惯性，|Δωsyn|max为最大角频率补偿量的绝对值。
当多个虚拟同步逆变器并网结束之后，需要将目标虚拟惯性调节为原虚拟惯性。
下面对本发明实施例提供的一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制装置进行介绍，请参见图5，图5为本发明实施例公开的一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制装置结构示意图，该装置包括：
第一获取模块501，用于获取各虚拟同步逆变器并联接入主电网的并网点电压；
锁相模块502，用于在两相αβ静止坐标系对并网点电压进行相位锁定得到锁定相位角；
第一计算模块503，用于利用锁定相位角和预先确定的参考相位角计算各虚拟同步逆变器的相位角同步补偿量；
变换模块504，用于对在两相αβ静止坐标系下的并网点电压进行park变换，得到q轴并网点电压分量；
第二计算模块505，用于利用q轴并网点电压分量计算各虚拟同步逆变器的角频率同步补偿量；
补偿模块506，用于依据各相位角同步补偿量和角频率同步补偿量对并网点电压进行补偿，以使各同步虚拟逆变器与主电网的并网点电压同步；
第二获取模块507，用于获取各虚拟同步逆变器与主电网之间的等效电抗和最大角频率补偿量；
调节模块508，用于利用等效电抗和最大角频率补偿量将各虚拟同步逆变器当前虚拟惯性调节为目标虚拟惯性，以抑制各虚拟同步逆变器与主电网之间的功率振荡。
可见，本发明实施例公开的一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制装置，在各虚拟同步逆变器并联接入主电网时，获取各虚拟同步逆变器并联接入主电网的并网点电压，对并网点电压在两相αβ静止坐标系进行锁定相位角的获取以及利用该锁定相位角计算各个虚拟同步逆变器的相位角补偿量，其次，再进行角频率同步补偿量的获取，通过对点网点电压在两相αβ静止坐标系下进行park变换，利用得到的q轴并网点电压分量计算各虚拟同步逆变器的角频率同步补偿量，此时，利用得到的相位角补偿量和角频率同步补偿量便可实现各虚拟同步逆变器与主电网的电压的同步。此外，利用各虚拟同步逆变器与主电网之间的等效电抗和最大角频率补偿量调节各虚拟同步逆变器当前虚拟惯性至目标虚拟惯性，达到抑制各虚拟同步逆变器与主电网之间的功率振荡的目的。因此，采用本方案，在各虚拟同步逆变器并入主电网时，既保证了各虚拟同步逆变器输出电压与主电网电压的同步性，也避免了各虚拟同步逆变器不能并入主电网时引起的功率振荡问题。
基于上述实施例，作为优选的实施例，第二计算模块505包括：
第一计算单元，用于将q轴并网点电压分量和基准值进行比较并利用PI控制器计算各虚拟同步逆变器的角频率同步补偿量。
基于上述实施例，作为优选的实施例，补偿模块506包括：
第二计算单元，用于依据角频率同步补偿量计算各虚拟同步逆变器的角频率参考值；
判断单元，用于判断角频率参考值是否达到与相位角同步补偿量对应的目标阈值；若否，则进入调节单元；
调节单元，用于调节角频率参考值直至达到与相位角补偿量对应的目标阈值以对并网点电压进行补偿。
基于上述实施例，作为优选的实施例，调节模块508包括：
第一确定单元，用于确定各虚拟同步逆变器的目标虚拟惯性与等效电抗之间的第一等式关系；
第二确定单元，用于确定各虚拟同步逆变器的当前虚拟惯性与目标虚拟惯性的比值与最大角频率补偿量的第二等式关系；
调节单元，用于依据第一等式关系和第二等式关系将各虚拟同步逆变器当前虚拟惯性调节为目标虚拟惯性。
请参见图6，图6为本发明实施例提供的另一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制装置结构示意图，包括：
存储器601，用于存储计算机程序；
处理器602，用于执行存储器中存储的计算机程序以实现以上任一实施例提到的用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法的步骤。
本实施例提供的另一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制装置，由于可以通过处理器调用存储器存储的计算机程序，实现如上述任一实施例提供的用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法的步骤，所以本控制装置具有同上述用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法同样的实际效果。
以上对本申请所提供的一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

Claims (10)

1.一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法，应用于多个虚拟同步逆变器，各所述虚拟同步逆变器并联接入主电网，其特征在于，包括：
获取各所述虚拟同步逆变器并联接入所述主电网的并网点电压；
在两相αβ静止坐标系对所述并网点电压进行相位锁定得到锁定相位角；
利用所述锁定相位角和预先确定的参考相位角计算各所述虚拟同步逆变器的相位角同步补偿量；
对在所述两相αβ静止坐标系下的所述并网点电压进行park变换，得到q轴并网点电压分量；
利用所述q轴并网点电压分量计算各所述虚拟同步逆变器的角频率同步补偿量；
依据各所述相位角同步补偿量和所述角频率同步补偿量对所述并网点电压进行补偿，以使各所述同步虚拟逆变器与所述主电网的并网点电压同步；
获取各所述虚拟同步逆变器与所述主电网之间的等效电抗和最大角频率补偿量；
利用所述等效电抗和所述最大角频率补偿量将各所述虚拟同步逆变器当前虚拟惯性调节为目标虚拟惯性，以抑制各所述虚拟同步逆变器与所述主电网之间的功率振荡。
2.根据权利要求1所述的用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法，其特征在于，所述利用所述q轴并网点电压分量计算各所述虚拟同步逆变器的角频率同步补偿量包括：
将所述q轴并网点电压分量和基准值进行比较并利用PI控制器计算各所述虚拟同步逆变器的角频率同步补偿量。
3.根据权利要求1所述的用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法，其特征在于，所述依据各所述相位角同步补偿量和所述角频率同步补偿量对所述并网点电压进行补偿包括：
依据所述角频率同步补偿量计算各所述虚拟同步逆变器的角频率参考值；
判断所述角频率参考值是否达到与所述相位角同步补偿量对应的目标阈值；
若否，则调节所述角频率参考值直至达到与所述相位角补偿量对应的目标阈值以对所述并网点电压进行补偿。
4.根据权利要求1所述的用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法，其特征在于，所述利用所述等效电抗和所述最大角频率补偿量将各所述虚拟同步逆变器当前虚拟惯性调节为目标虚拟惯性包括：
确定各所述虚拟同步逆变器的目标虚拟惯性与所述等效电抗之间的第一等式关系；
确定各所述虚拟同步逆变器的当前虚拟惯性与所述目标虚拟惯性的比值和所述最大角频率补偿量的第二等式关系；
依据所述第一等式关系和所述第二等式关系将各所述虚拟同步逆变器当前虚拟惯性调节为目标虚拟惯性。
5.根据权利要求4所述的用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法，其特征在于，所述第一等式关系具体采用下式表示：
J1′X1≈J2′X2≈…≈Jn′Xn
对应的，所述第二等式关系具体采用下式表示：
其中，Jn′为第n个虚拟同步逆变器的目标虚拟惯性，n＝1,2,...i，Xn为第n个虚拟同步逆变器至并网点的等效电抗，Ji为第i个虚拟同步逆变器的当前虚拟惯性，|Δωsyn|max为所述最大角频率补偿量的绝对值。
6.一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制装置，应用于多个虚拟同步逆变器，各所述虚拟同步逆变器并联接入主电网，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取各所述虚拟同步逆变器并联接入所述主电网的并网点电压；
锁相模块，用于在两相αβ静止坐标系对所述并网点电压进行相位锁定得到锁定相位角；
第一计算模块，用于利用所述锁定相位角和预先确定的参考相位角计算各所述虚拟同步逆变器的相位角同步补偿量；
变换模块，用于对在所述两相αβ静止坐标系下的所述并网点电压进行park变换，得到q轴并网点电压分量；
第二计算模块，用于利用所述q轴并网点电压分量计算各所述虚拟同步逆变器的角频率同步补偿量；
补偿模块，用于依据各所述相位角同步补偿量和所述角频率同步补偿量对所述并网点电压进行补偿，以使各所述同步虚拟逆变器与所述主电网的并网点电压同步；
第二获取模块，用于获取各所述虚拟同步逆变器与所述主电网之间的等效电抗和最大角频率补偿量；
调节模块，用于利用所述等效电抗和所述最大角频率补偿量将各所述虚拟同步逆变器当前虚拟惯性调节为目标虚拟惯性，以抑制各所述虚拟同步逆变器与所述主电网之间的功率振荡。
7.根据权利要求6所述的用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制装置，其特征在于，所述第二计算模块包括：
第一计算单元，用于将所述q轴并网点电压分量和基准值进行比较并利用PI控制器计算各所述虚拟同步逆变器的角频率同步补偿量。
8.根据权利要求6所述的用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制装置，其特征在于，所述补偿模块包括：
第二计算单元，用于依据所述角频率同步补偿量计算各所述虚拟同步逆变器的角频率参考值；
判断单元，用于判断所述角频率参考值是否达到与所述相位角同步补偿量对应的目标阈值；若否，则进入调节单元；
所述调节单元，用于调节所述角频率参考值直至达到与所述相位角补偿量对应的目标阈值以对所述并网点电压进行补偿。
9.根据权利要求6所述的用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制装置，其特征在于，所述调节模块包括：
第一确定单元，用于确定各所述虚拟同步逆变器的目标虚拟惯性与所述等效电抗之间的第一等式关系；
第二确定单元，用于确定各所述虚拟同步逆变器的当前虚拟惯性与所述目标虚拟惯性的比值与所述最大角频率补偿量的第二等式关系；
调节单元，用于依据所述第一等式关系和所述第二等式关系将各所述虚拟同步逆变器当前虚拟惯性调节为目标虚拟惯性。
10.一种用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序以实现如权利要求1至5任一项所述的用于多机并联虚拟同步逆变器的并网控制方法的步骤。
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