CN110474347B - 一种虚拟同步发电机双参数自适应控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种虚拟同步发电机双参数自适应控制方法，用于提高微电网接入电力系统的稳定性，该控制方法根据虚拟同步电机的频率功角关系，依照功角特性和自然振荡角频率的变化对控制参数进行自动调整，所述的控制参数包括虚拟惯量和阻尼系数；当自然振荡角频率偏离电网频率时，增大虚拟惯量和阻尼系数，当自然振荡角频率靠近电网频率时，减小虚拟惯量和阻尼系数。与现有技术相比，本发明具有等优点。

Description

一种虚拟同步发电机双参数自适应控制方法

技术领域

本发明涉及新能源电力系统与微电网领域，尤其是涉及一种虚拟同步发电机双参数自适应控制方法。

背景技术

近年来，随着环境污染的日益加剧和化石能源的日益枯竭，以风电和光伏为代表的可再生能源引起了广泛关注。分布式风电机组与分布式光伏是可再生能源开发、利用的重要形式之一，而微电网是其接入电力系统的重要载体。与常规能源机组不同，接口接入微电网，因此，并网逆变器的控制技术在可再生能源并网中起着重要作用。传统并网技术分为电压源型控制和电流源型控制两类。电压源型控制相对于电流源型控制在通信依赖性和功率自主分配等问题上具备一定优势，但是对于系统稳定性电流源型控制更优。

传统的分布式能源并网与同步发电机相比，控制方式灵活且响应速度快，但是不具备惯性和阻尼。因此国内外专家提出虚拟同步发电机(virtual synchronousgenerator,VSG)技术，有利于减弱功率和频率的振荡，提高并网分布式发电系统和微电网的运行性能。传统同步发电机中，转子惯量由转子决定，阻尼系数由机械摩擦和阻尼绕组等多种因素影响。而虚拟同步发电机技术的虚拟惯量和阻尼系数是控制系数，可以实时调整，相比于传统的并网技术，使得微电网具有较强的鲁棒性。

微电网中新能源输入端和用户负载端由于天气、居民用电量等因素具有不可控性，会影响到虚拟同步发电机的输出特性，因此值得去探讨控制参数对源端和负载端多变的适应能力。往往微电网内部的功率变动是连续的、随机的，而现有控制方式，对于虚拟同步发电技术控制参数的研究较多以虚拟惯量为主，而忽略阻尼系数对系统的影响，如中国专利CN201910417598.7公开了一种虚拟同步发电机控制策略，添加虚拟同步发电机输出电流反馈增益，采用重复控制器与积分环节的结合作为虚拟同步发电机机端电压补偿器，并且在原有的系统频率比例调节的基础上加入积分环节，加入一阶惯性环节，使得虚拟同步发电机具有与同步发电机相类似的惯性特性和阻尼特性。该发明的控制策略能够增强系统频率的稳定性，减小虚拟同步发电机机端电压的失真，但是并不能完美的跟踪微电网内部连续的、随机的功率变动。

中国专利CN201910318201.9公开了微电网虚拟同步发电机控制方法，对可再生能源输出有功功率及负载有功功率的差值进行微分，得到有功功率差值微分前馈量；将有功功率差值微分前馈量带入虚拟同步控制策略中，得到对虚拟同步发电机输出有功功率进行动态调整的控制参数。该专利可以提高虚拟同步发电机对微电网功率变化的响应速度，减小微电网频率的超调、幅值偏差及变化速率，但是没有同事考虑虚拟惯量和阻尼系数双参数的共同影响，没有引进传统同步发电机的自然振荡角频率的范围，对控制参数的整定并不方便。

由于微电网存在一次调频控制，往往会加大阻尼系数的影响，因此，需要设计一种同时考虑虚拟惯量和阻尼系数的共同自适应控制方式，能够自适应的优化控制参数，实现实时跟踪输入功率变化，提高控制参数对源端和负载端多变的适应能力。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种虚拟同步发电机双参数自适应控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种虚拟同步发电机双参数自适应控制方法，用于提高微电网接入电力系统的稳定性，该控制方法根据虚拟同步电机的频率功角关系，依照功角特性和自然振荡角频率的变化对控制参数进行自动调整，所述的控制参数包括虚拟惯量J和阻尼系数D_t；

当电网系统稳定时，设定虚拟惯量J和阻尼系数D_t分别为虚拟惯量较大初始值J_high和阻尼系数较大初始值D_thigh，当电网系统扰动加入时，同时增大虚拟惯量J和阻尼系数D_t，当电网系统扰动退出时，同时减小虚拟惯量J和阻尼系数D_t。

进一步地，本发明自适应控制方法具体包括：

(1)当电网系统稳定时，设定虚拟惯量和阻尼系数分别为虚拟惯量较大初始值J_high和阻尼系数较大初始值D_thigh，系统稳定运行时，较大的虚拟惯量有助于系统的稳定。

(2)当电网系统扰动加入时，自然振荡角频率偏离电网频率，以虚拟惯量较大初始值J_high为起点增大虚拟惯量，以阻尼系数较大初始值D_thigh为起点增大阻尼系数，此时角频率变化较大，同时增大两个控制参数以抑制频率波动变化。

(3)当电网系统扰动退出时，自然振荡角频率靠近电网频率，以虚拟惯量较小初始值J_low为起点减小虚拟惯量，以阻尼系数较小初始值D_tlow为起点减小阻尼系数，此时角频率向电网频率跃进，同时减小两个控制参数有助于系统的快速稳定。

进一步地，所述的虚拟同步电机的频率功角关系表达式为：

其中，

为机械功率标幺值，

为电磁功率标幺值，D_t为阻尼系数，Δω^*为频率变化值的标幺值，J为虚拟惯量，ω_N为额定角速度，S_N为同步发电机额定功率，

为角频率变化率，

为电磁功率标幺值的最大值，δ为同步电机功角。

进一步地，当在频率偏移与恢复过程中，根据频率偏差自适应调整控制参数能够进一步提高系统快速稳定性，所述的虚拟惯量J在系统运行过程中的表达式为：

其中，J_high为角频率偏离过程中的虚拟惯量较大初始值，J_low为角频率恢复过程中的虚拟惯量较小初始值，ω^*为自然振荡角频率的标幺值，k为调节系数。

进一步地，所述的阻尼系数D_t在系统运行过程中的表达式为：

ξ＝0.707

其中，H为惯性时间常数，ξ为最优二阶系统的阻尼比，c为常数，S_E为VSG有功控制环中的反馈环系数。

进一步地，本发明控制方法根据传统同步发电机的自然振荡角频率的范围0.628～15.7rad/s，得到虚拟惯量J的取值范围为：

进一步地，稳定运行下将虚拟惯量较大初始值J_high定义在取值范围的2/3处，选择较大的控制参数，可以充分发挥自适应能力并保证系统具有强鲁棒性，所述的虚拟惯量较大初始值J_high的表达式为：

所述的阻尼系数较大初始值D_thigh的表达式为：

所述的阻尼系数较小初始值D_tlow的表达式为：

其中，

为扰动功率最大变化值的标幺值，

为频率变化最大值的标幺值；

所述的虚拟惯量较小初始值J_low的表达式为：

进一步地，所述的调节系数k的选取同样也决定了系统的动态性能，取值过大将严重导致动态过程中出现超调或者振荡，取值过小将对于系统动态性能的表现不够明显，在大扰动下甚至会出现严重失稳，本发明采用的调节系数k的取值范围为：

Δω^*＝(ω^*-1)

其中，Δω^*为频率变化值的标幺值，ΔP^*为电网有功功率变化值的标幺值，J'为J_high和J_low的统一格式。

进一步地，在满足电网规定要求下，所述的频率变化值的标幺值Δω^*的变化范围为：

其中，

为频率变化最小值的标幺值，

为频率变化最大值的标幺值，

为角频率最小标幺值，

为角频率最大标幺值。

所述的电网有功功率变化值的标幺值ΔP^*的变化范围为：

其中，

为电网有功功率变化最大值的标幺值，

为电网有功功率变化最小值的标幺值，

为电网有功功率最小值的标幺值，

为电网有功功率最大值的标幺值。

进一步地，在稳定状态下，忽略阻尼功率项的作用，调频项起作用，电网有功功率变化值的标幺值ΔP^*的表达式为：

ΔP^*＝k_pΔω^*

其中，k_p为下垂系数。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)惯性时间常数和阻尼系数的改变都会影响系统的稳定性，并且微电网存在一次调频控制，会加大阻尼系数的影响，因此本发明采用虚拟惯量和阻尼系数双参数自适应的方法，通过对两个参数的同时调节，选取系统适合的惯性时间常数和阻尼系数，增加系统的稳定性，提高系统的鲁棒性，提高系统面对新能源挑战时快速稳定性；

2)本发明引进传统同步发电机的自然振荡角频率的范围0.628～15.7rad/s，确定虚拟惯量的取值范围，并利用定义在0.707的最优二阶系统阻尼比，确定阻尼系数的取值，由此来方便本发明控制参数的整定，同时结合功角特性和自然振荡角频率曲线进行控制参数整定，实现对微电网内部连续的、随机的功率变动，进行实时跟踪输入功率变化；

3)本发明同时结合功角特性和自然振荡角频率曲线对虚拟惯量和阻尼系数双参数进行自适应调整，通过仿真试验与传统的控制方法比较，本发明控制方法下的系统在面对严峻的微网挑战时，无论在并网还是离网情况下，都有更好的动态性能和更好的同步电机特性，并且有功和频率调节在时间尺度上相互协调。

附图说明

图1为本发明控制方法示意图；

图2为功角特性曲线；

图3为角频率振荡曲线；

图4为离网下的频率波形图，其中，图(4a)为离网下启动过程频率波形图，图(4b)为离网下扰动过程频率波形图；

图5为离网下系统负载连续扰动的频率波形图；

图6为并网下控制仿真波形图，其中，图(6a)为并网下频率变化图，图(6b)为VSG输出功率变化图，图(6c)为并网电流变化图；

图7为输入功率波动下频率仿真波形；

图8为参数变化下零极点变化图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

虚拟同步发电机的输入和输出功率响应特性为典型的二阶传递函数：

当阻尼系数D_t较小时容易引起低频振荡，进而影响电网安全稳定，传统同步发电机的自然振荡角频率范围为0.628～15.7rad/s，而最优二阶系统的阻尼比定义在0.707。当2个特征根都在s平面的左半平面时才能使系统稳定。如图8所示，当阻尼系数D_t一定时，惯性时间常数H增大时，极点向虚轴靠拢，对应模式衰减减慢，系统动态性能变差，故一般对于惯性时间常数H的取值较小；当惯性时间常数H一定时，阻尼系数D_t值的逐渐增加导致极点s1和s2轨迹会在实轴处相遇再分开，整个过程由欠阻尼向过阻尼发生变化。另外标准化后的阻尼系数D_t中仅仅由下垂系数k_p作用，此时系统阻尼作用较差，共轭极点在虚轴附近，系统容易失稳。

因此，要达到较好的响应特性，时间惯性常数H和阻尼系数D_t必须进行恰当的选取才能保证整个系统的可靠运行，即需要同时对虚拟惯量J和阻尼系数D_t进行参数整定，以获得更好的系统动态性能。

如图1所示，本发明涉及一种虚拟同步发电机双参数自适应控制方法，该控制方法根据虚拟同步电机的频率功角关系，依照功角特性和自然振荡角频率的变化对控制参数虚拟惯量J和阻尼系数D_t进行自动调整；

当自然振荡角频率偏离电网频率时，增大虚拟惯量J和阻尼系数D_t，当自然振荡角频率靠近电网频率时，减小虚拟惯量J和阻尼系数D_t。

该控制方法的具体实施方式包括：

101)当电网系统稳定时，设定虚拟惯量和阻尼系数分别为虚拟惯量较大初始值J_high和阻尼系数较大初始值D_thigh；

102)当电网系统扰动加入时，以虚拟惯量较大初始值J_high为起点增大虚拟惯量，以阻尼系数较大初始值D_thigh为起点增大阻尼系数；

103)当电网系统扰动退出时，以虚拟惯量较小初始值J_low为起点减小虚拟惯量，以阻尼系数较小初始值D_tlow为起点减小阻尼系数。

一、自适应控制方法模型

在微电网运行中，新能源作为微电网直流侧的主要出力，所以功率波动性较大。根据隐极式同步发电机的功率特性分析功角特性曲线和角频率振荡曲线调整控制参数，如图2和图3所示。

为方便讨论，将惯性时间常数H展开，虚拟同步电机的频率功角关系的表达式为：

其中，

为机械功率标幺值，

为电磁功率标幺值，D_t为阻尼系数，Δω^*为频率变化值的标幺值，J为虚拟惯量，ω_N为额定角速度，S_N为同步发电机额定功率，

为角频率变化率，

为电磁功率标幺值的最大值，δ为同步电机功角。

假设频率波动范围较小，忽略阻尼项作用，可知角频率的变化率(即频率变化率)与虚拟惯量成反比。因此当虚拟惯量J固定，

与d²δ/dt²同号时，虚拟同步电机功角将加速摆动，相反则摆动减速。结合图2和图3说明，在1过程中，当系统输入功率由

增加到

时，虚拟转子角速度增大，变化率逐渐变小，需要大的虚拟惯量J防止其超调，但虚拟惯量J的选取过大会导致系统阻尼过小，需要对其进行限值。2过程中转子角速度进入减速状态，减速速度加快，因此在1过程结束后适当减小虚拟惯量J的值，可以加速系统恢复稳定性。同理，3到4的过程虚拟惯量J也由大变小。另外当系统稳定运行时，较大的虚拟惯量有助于系统的稳定，当频率恢复过程中，较小的虚拟惯量有助于系统的暂态稳定。

由上分析可知当在频率偏移与恢复过程中，通过改进控制参数能够进一步提高系统快速稳定性，虚拟惯量J在系统运行过程中的表达式为：

其中，J_high为角频率偏离过程中的虚拟惯量较大初始值，J_low为角频率恢复过程中的虚拟惯量较小初始值，ω^*为自然振荡角频率的标幺值，k为调节系数。

频率变化的过程中的对两个控制参数的共同调节更好地保证了系统的稳定运行。

结合表达式：

可得到阻尼系数D_t在系统运行过程中的表达式为：

ξ＝0.707

其中，H为惯性时间常数，ξ为最优二阶系统的阻尼比，c为常数，S_E为VSG有功控制环中的反馈环系数，ω_n为自然振荡角频率。

该控制方法的具体表现为当电网稳定时，初始运行时虚拟惯量J和阻尼系数D_t为较大值，当系统扰动加入后，角频率变化较大，两个控制参数都相应增大来抑制频率波动变化；当系统扰动退出后，角频率向电网频率跃进，选择较小虚拟惯量J和阻尼系数D_t都有助于系统的快速稳定。因此需要合理设计虚拟惯量J、阻尼系数D_t和调节系数k的参数保证系统稳定运行。

二、虚拟惯性J和阻尼系数D_t取值的确定

传统同步发电机的自然振荡角频率ω_n范围0.628～15.7rad/s，根据表达式：

可得到虚拟惯量J的取值范围为：

为充分发挥自适应能力和保证系统具有强鲁棒性，稳定运行下需选择较大的控制参数，因此将虚拟惯量较大初始值J_high定义在取值范围的2/3处，即虚拟惯量较大初始值J_high的表达式为：

结合表达式：

可以得到阻尼系数较大初始值D_thigh的表达式为：

对于虚拟惯量较小初始值J_low的选取可以从阻尼系数较小初始值D_tlow出发。由图3，当频率波动至最大值时，此时对应的频率状态条件为dω^*/dt＝0,Δω^*＝max，阻尼系数D_t的选取为较小值。根据虚拟同步电机的频率功角关系的表达式可求得阻尼系数较小初始值D_tlow的表达式为：

其中，

为扰动功率最大变化值的标幺值，

为频率变化最大值的标幺值；

虚拟惯量较小初始值J_low的表达式为：

三、调节系数k取值的确定

调节系数k的选取同样也决定了系统的动态性能。调节系数k取值过大会严重导致动态过程中出现超调或者振荡，调节系数k取值过小则对于系统动态性能的表现不够明显，调节时间较长，在大扰动下甚至会出现严重失稳。

将虚拟惯量J在系统运行过程中的表达式合并为统一格式：

并带入虚拟同步电机的频率功角关系表达式中，虚拟同步电机的机械模型数学表达式变为：

由上式可得虚拟同步电机的机械模型数学表达式是关于角频率变化率

的一元二次方程，其求根表达式为：

由图3，功率扰动过程中角频率变化率

变化有正负值，不恒为负，所以舍去负号。其具体物理意义为当波动到

时，角频率振荡曲线上存在对应的两个值。Δω^*、ΔP^*为求根表达式中的变量，Δω^*为频率变化值的标幺值，ΔP^*为电网有功功率变化值的标幺值，一般在设计系统运行情况时规定其误差变化范围。

结合表达式：

可得调节系数k的取值范围为：

在满足电网规定要求下，需要规定电网有功功率变化范围和频率变化范围，频率变化值的标幺值Δω^*的变化范围为：

其中，

为频率变化最小值的标幺值，

为频率变化最大值的标幺值，

为角频率最小标幺值，

为角频率最大标幺值。

电网有功功率变化值的标幺值ΔP^*的变化范围为：

其中，

为电网有功功率变化最大值的标幺值，

为电网有功功率变化最小值的标幺值，

为电网有功功率最小值的标幺值，

为电网有功功率最大值的标幺值。

在数值变化上电网有功功率变化值的标幺值ΔP^*远大于频率变化值的标幺值Δω^*，当系统稳定运行时忽略阻尼功率项的作用，然而调频项起作用，存在ΔP^*＝k_pΔω^*，在稳定状态下调节系数k取值范围的表达式简化为：

其中，k_p为下垂系数。

因此当

时，对应调节系数k的完整取值范围。所以调节系数k的取值范围由系统规定的频率变化范围、下垂系数k_p和虚拟惯量J等共同决定。为了系统可靠运行，需对调节系数k进行折中选取。

本发明考虑到功角变化和角频率变化特征，结合现有的控制方式提出一种虚拟同步发电机双参数自适应控制方法。具体控制方式为在加速过程中选择较大的控制参数自适应方式来防止超调，在减速过程中，采用较小的控制参数自适应方式来增加减速稳定效果。

在本实施例中，利用Matlab/Simlink搭建10kVA的系统模型对本发明的有益效果进行验证，直流侧用U_dc＝800V的直流电源替代分布式电源，滤波电感L_f＝4mH，滤波电容C＝20μF，负载为10kW，电网微电网系统的额定频率和电压幅值分别为50Hz和311V。控制参数选取为J_high＝0.65，J_low＝0.3，k＝0.18。在系统并离网模式下，将本发明控制方法与现有的4种主流控制方法进行对比。其中控制方法a和控制方法b均为恒参数控制，虚拟惯量J的选取分别为0.5和0.1，阻尼系数D_t均为15；控制方法c为本发明提供的虚拟同步发电机双参数自适应控制方法；控制方法d为bangbang控制，控制方法e为变参数自适应控制。

图(4a)和图(4b)为系统离网稳定运行后，在1s时刻负载由10kW突降到8kW，五种控制方法在启动过程和扰动过程的控制效果比较。对比5种控制方法，扰动前后频率波动的范围大小一致，本发明提供的控制方法没有影响系统的下垂控制。如图(4a)本发明提供的控制方法超调控制在在50.03Hz以下；如图(4b)所示，对比变参数的控制方法e，本发明提供的控制方法对于扰动后恢复系统稳定有较好的快速性。由此可见本发明控制方法下的频率曲线变化无论是在系统启动初期或者扰动过程中，控制参数的合理选择能够平抑频率的波动并且快速恢复稳定性，保证了整个系统启动过程的可靠运行。

图5为离网状态下，模拟短期内系统负载连续扰动，以两次扰动为例，当系统在1.05s时负载由8kW突增到9kW时，频率的变化情况。对比三种控制方法，本发明提供的控制方法下频率变化灵活性较好，跟随负载波动呈现先增后减的变化。而控制方法e虽然能够较好地抑制频率波动，但时两次扰动过程中频率变化特性并没有很好地表现出来。本发明提供的控制方法的频率变化先增后减，符合系统的调频特性。

图(6a)、图(6b)和图(6c)为系统并网运行下，考虑系统源端输入功率变化，1s时刻有功输入功率从10kW阶跃到14kW，负载有功功率恒为10kW。如图(6a)所示，两种控制方法对频率恢复稳定时间相同，最后都稳定在50Hz，但在调节频率过程中控制方法a的超调量仍然较大，本发明提供的控制方法自然振荡角频率范围为2.5～14.8rad/s，符合传统同步电机并网时的振荡范围，在微电网中表现出优异的同步发电机的发电特性；如图(6b)所示，控制方法a在输入功率14kW输入初期，其输出功率出现突降，但本发明提供的控制方法下功率变化平稳，暂态性能较好；如图(6c)所示，扰动过程中控制方法a的电流波动范围较大，但是趋于稳定的时间一致。

图7为在并网过程中，在1-2s内随机模拟输入功率的连续波动下，频率特性的变化曲线。如图7所示。本发明提供的控制方法相较其他两种控制方法在频率波动范围和追踪性能上表现出更好的动态变化特征。当系统在1.3-1.5s输入有功功率恢复稳定时，持续时间为0.2s，本发明控制方法对比其他两种控制方法已经较好地恢复至电网频率50Hz，而其他两种控制方法仍处于恢复电网频率阶段。对比控制方法d，本发明提供的控制方法更能够主动从优控制，加快系统的响应时间并抑制了频率超调。对比控制方法e，本发明控制方法能够较好地追踪输入功率变化，具有更好的实时性。因此在并网模式下，本发明提供的控制方法在面对新能源挑战时能够表现出较强的自适应能力，使得系统鲁棒性较强。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种虚拟同步发电机双参数自适应控制方法，用于提高微电网接入电力系统的稳定性，其特征在于，该控制方法根据虚拟同步电机的频率功角关系，依照功角特性和自然振荡角频率的变化对控制参数进行自动调整，所述的控制参数包括虚拟惯量J和阻尼系数D_t；

当电网系统稳定时，设定虚拟惯量J和阻尼系数D_t分别为虚拟惯量较大初始值J_high和阻尼系数较大初始值D_thigh，当电网系统扰动加入时，同时增大虚拟惯量J和阻尼系数D_t，当电网系统扰动退出时，同时减小虚拟惯量J和阻尼系数D_t；

该自适应控制方法的具体内容为：

A)当电网系统稳定时，设定虚拟惯量J和阻尼系数D_t分别为虚拟惯量较大初始值J_high和阻尼系数较大初始值D_thigh；

B)当电网系统扰动加入时，自然振荡角频率偏离电网频率，以虚拟惯量较大初始值J_high为起点增大虚拟惯量，以阻尼系数较大初始值D_thigh为起点增大阻尼系数；

C)当电网系统扰动退出时，自然振荡角频率靠近电网频率，以虚拟惯量较小初始值J_low为起点减小虚拟惯量，以阻尼系数较小初始值D_tlow为起点减小阻尼系数；

所述的虚拟同步电机的频率功角关系表达式为：

式中，

为机械功率标幺值，

为电磁功率标幺值，D_t为阻尼系数，Δω^*为频率变化值的标幺值，J为虚拟惯量，ω_N为额定角速度，S_N为同步发电机额定功率，

为角频率变化率，

为电磁功率标幺值的最大值，δ为同步电机功角；

所述的虚拟惯量J在系统运行过程中的表达式为：

其中，J_high为角频率偏离过程中的虚拟惯量较大初始值，J_low为角频率恢复过程中的虚拟惯量较小初始值，ω^*为自然振荡角频率的标幺值，k为调节系数；

所述的阻尼系数D_t在系统运行过程中的表达式为：

ξ＝0.707

其中，H为惯性时间常数，ξ为最优二阶系统的阻尼比，c为常数，S_E为VSG有功控制环中的反馈环系数；

该自适应控制方法根据传统同步发电机的自然振荡角频率的范围0.628～15.7rad/s获取虚拟惯量J的取值范围，获取的虚拟惯量J的取值范围为：

所述的虚拟惯量较大初始值J_high的表达式为：

所述的阻尼系数较大初始值D_thigh的表达式为：

所述的阻尼系数较小初始值D_tlow的表达式为：

其中，

为扰动功率最大变化值的标幺值，

为频率变化最大值的标幺值；

所述的虚拟惯量较小初始值J_low的表达式为：

2.根据权利要求1所述的一种虚拟同步发电机双参数自适应控制方法，其特征在于，所述的调节系数k的取值范围为：

其中，Δω^*为频率变化值的标幺值，ΔP^*为电网有功功率变化值的标幺值，J'为J_high和J_low的统一格式。

3.根据权利要求2所述的一种虚拟同步发电机双参数自适应控制方法，其特征在于，在满足电网规定要求下，所述的频率变化值的标幺值Δω^*的变化范围为：

其中，

为角频率变化最小值的标幺值，

为角频率变化最大值的标幺值，

为角频率最小标幺值，

为角频率最大标幺值；

所述的电网有功功率变化值的标幺值ΔP^*的变化范围为：

其中，

为电网有功功率变化最大值的标幺值，

为电网有功功率变化最小值的标幺值，

为电网有功功率最小值的标幺值，

为电网有功功率最大值的标幺值。

4.根据权利要求3所述的一种虚拟同步发电机双参数自适应控制方法，其特征在于，在稳定状态下，电网有功功率变化值的标幺值ΔP^*的表达式为：

ΔP^*＝k_pΔω^*

式中，k_p为下垂系数。

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