CN111525617A - 一种基于励磁调节的vsg功率解耦控制方法及系统 - Google Patents

一种基于励磁调节的vsg功率解耦控制方法及系统 Download PDF

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CN111525617A CN202010393518.1A CN202010393518A CN111525617A CN 111525617 A CN111525617 A CN 111525617A CN 202010393518 A CN202010393518 A CN 202010393518A CN 111525617 A CN111525617 A CN 111525617A
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Abstract

本发明公开了一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制方法，其通过建立VSG无功调节的电势、并网逆变器机端输出的瞬时无功功率和并网逆变器机端电压的实际电压值之间的映射关系，利用并网逆变器机端电压的瞬时无功功率的微分量为零的约束条件，获取VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系；获取VSG无功调节指令值和更新的有功调节指令值，利用VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系获取新的励磁电势，励磁调节器利用新的励磁电势对VSG进行无功功率调节，以减少VSG的有功功率变化对VSG的无功功率的影响。

Description

一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制方法及系统
技术领域
本发明属于励磁调节领域，具体涉及一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制方法及系统。
背景技术
随着电力电子技术的发展，电力系统中电力电子器件的比例逐渐增大。但是电力电子器件响应速度快、几乎没有转动惯量、难以参与电网调节，无法为稳定性相对较差的微电网提供必要的阻尼作用，给电力系统的安全稳定性带来了挑战。为解决上述问题，国内外学者提出了虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术，可使并网逆变器模拟同步发电机运行机理，对外表现出同步发电机的特性。
但是VSG控制技术主要用于新能源并网或微网系统，由于其电压等级不高，导致输电线路的阻感比例较大，会引发明显的功率耦合问题，严重影响了VSG的控制性能。针对这一问题，目前解决的办法主要是基于松弛小功角约束条件的VSG功率解耦控制策略、基于自适应虚拟阻抗技术的VSG解耦控制策略、基于自适应虚拟阻抗改进无功环路的VSG功率解耦控制策略。VSG中有功功率受制于分布式电源，不会因无功指令改变偏离指令值，但改变其有功输出时，若不调节励磁或调节不当，所发无功会偏离指令值。因此功率耦合集中表现在改变虚拟同步机送入电网的有功功率以及励磁调节不当时，无功会偏离原来的指令值。
基于松弛小功角约束条件的VSG功率解耦控制策略即针对功率耦合可能造成稳态误差、功率震荡、控制失效问题，提出了一种可松弛小功角约束条件的新型功率解耦方法，实现了更加精确的功率解耦控制，但此种方法局限于虚拟同步机小功角的前提条件。基于自适应虚拟阻抗技术的VSG解耦控制策略通过虚拟阻抗的实时变动来消除功角变动所引起的功率耦合问题，但其仅给出为抑制无功波动虚拟阻抗所需改变值的表达式，并未对虚拟阻抗的求解方法做出分析。基于自适应虚拟阻抗改进无功环路的VSG功率解耦控制策略通过在无功-电压环中引入虚拟阻抗来补偿虚拟同步机稳态运行时输出电压与额定电压之间的电压差值，以此实现功率解耦控制。但此方法由于在引入虚拟阻抗时，带来了逆变器出口的电压、电流的交直轴分量，由于逆变器出口的电压、电流只经过一个电感滤波，考虑到经济以及引起的压降问题，电感值必然不能很大，所以其电压、电流的交直轴分量存在很大的波动，严重影响其控制效果。且自适应虚拟阻抗技术需要对系统的实时运行工况作检测、计算出新的适应新工况的虚拟阻抗，加大了运行控制成本。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制方法及系统，旨在解决实现现有VSG改变其有功输出时，若不调节励磁或调节不当，所发无功会偏离指令值的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制方法，该方法包括如下步骤：
建立VSG无功调节的电势、并网逆变器机端输出的瞬时无功功率和并网逆变器机端电压的实际电压值之间的映射关系，利用并网逆变器机端电压的瞬时无功功率的微分量为零的约束条件，获取VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系；
VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系的参数通过VSG的设置参数集获取，该VSG的设置参数集包括VSG有功调节指令值和无功调节指令值；
获取VSG无功调节指令值和更新的有功调节指令值，利用VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系获取新的励磁电势，励磁调节器利用新的励磁电势对VSG进行无功功率调节，以减少VSG的有功功率变化对VSG的无功功率的影响。
作为本发明的进一步改进，获取VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系的具体过程还包括：
利用虚拟同步机的空载电势为VSG有功调节指令值等于零时的励磁电势幅值，构建VSG的设置参数集、VSG按指令发出功率所需的励磁电势与并网逆变器机端电压的实际电压值之间的关系方程；结合该关系方程获取VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系。
作为本发明的进一步改进，VSG无功调节的电势、并网逆变器机端输出的瞬时无功功率和并网逆变器机端电压的实际电压值之间的映射关系具体为：
Pm＝Pref+Kf(f0-f)
E＝E0+KQ(Qref-Q)+Ku(Uref-U)
其中，f为VSG输出的频率；f0为电网的基准频率；Kf为调频系数，Pref为并网逆变器的有功指令值，Pm为VSG的有功调节功率；E0是虚拟同步机的空载电势；KQ为无功调节系数，Qref为并网逆变器的无功指令，Q为并网逆变器机端输出的瞬时无功功率值；Ku为机端电压调节系数，Uref为并网逆变器机端电压的指令值，E为VSG按指令发出功率所需的励磁电势，U为并网逆变器机端电压的实际电压值。
作为本发明的进一步改进，VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系具体为：
Figure BDA0002486795590000031
其中，X∑＝ω(L+Lg),R∑＝Rg+RL，ω为VSG的电角速度，L是VSG的同步电感，Lg是VSG与电网之间输电线路的等效电感，Rg是VSG与电网之间输电线路的等效电阻，RL是VSG的同步电阻。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制系统，该系统包括有功功率调节模块、无功功率调节模块和PWM模块，所述无功功率调节模块包括励磁调节算法模块，
励磁调节算法模块用于建立VSG无功调节的电势、并网逆变器机端输出的瞬时无功功率和并网逆变器机端电压的实际电压值之间的映射关系，利用并网逆变器机端电压的瞬时无功功率的微分量为零的约束条件，获取VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系；其中，VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系的参数通过VSG的设置参数集获取，该VSG的设置参数集包括VSG有功调节指令值和无功调节指令值；
励磁调节算法模块还用于获取VSG无功调节指令值和更新的有功调节指令值，利用VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系获取新的励磁电势，励磁调节器利用新的励磁电势对VSG进行无功功率调节，以减少VSG的有功功率变化对VSG的无功功率的影响。
作为本发明的进一步改进，获取VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系的具体过程还包括：
利用虚拟同步机的空载电势为VSG有功调节指令值等于零时的励磁电势幅值，构建VSG的设置参数集、VSG按指令发出功率所需的励磁电势与并网逆变器机端电压的实际电压值之间的关系方程；结合该关系方程获取VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系。
作为本发明的进一步改进，VSG按指令发出功率所需的励磁电势、并网逆变器机端输出的瞬时无功功率和并网逆变器机端电压的实际电压值之间的映射关系具体为：
Pm＝Pref+Kf(f0-f)
E＝E0+KQ(Qref-Q)+Ku(Uref-U)
其中，f为VSG输出的频率；f0为电网的基准频率；Kf为调频系数，Pref为并网逆变器的有功指令值，Pm为VSG的有功调节功率；E0是虚拟同步机的空载电势；KQ为无功调节系数，Qref为并网逆变器的无功指令，Q为并网逆变器机端输出的瞬时无功功率值；Ku为机端电压调节系数，Uref为并网逆变器机端电压的指令值，E为VSG按指令发出功率所需的励磁电势，U为并网逆变器机端电压的实际电压值。
作为本发明的进一步改进，VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系具体为：
Figure BDA0002486795590000051
其中，X∑＝ω(L+Lg),R∑＝Rg+RL，ω为VSG的电角速度，L是VSG的同步电感，Lg是VSG与电网之间输电线路的等效电感，Rg是VSG与电网之间输电线路的等效电阻，RL是VSG的同步电阻。
为实现上述目的，按照本发明的另一个方面，提供了一种终端设备，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，存储单元存储有计算机程序，当程序被处理单元执行时，使得处理单元执行上述方法的步骤。
为实现上述目的，按照本发明的另一个方面，提供了一种计算机可读介质，其存储有可由终端设备执行的计算机程序，当程序在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述方法的步骤。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明的一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制方法及系统，通过分析VSG励磁电势与其所发功率之间的关系以及探究励磁电势对VSG有功、无功耦合的影响，推导出了使得VSG输出的有功、无功功率互不干扰、独立的按照指令发出功率所需的励磁电势幅值与上层有功、无功调度指令的关系。据此计算出新的励磁电势参考值，只需要滤波电路以及输电线路的参数便可以得到按指令发出功率所需的励磁电势幅值，以此电势幅值作为参考值，便可以使得VSG在阻感比例较高的线路中达到有功、无功独立控制，互不干扰的目的，同时节约了控制成本。
附图说明
图1为本发明实施例的一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制方法的示意图；
图2为本发明实施例的典型的VSG并网模型的结构示意图；
图3为本发明实施例的一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
图1为本发明实施例的一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制方法的示意图。如图1所示，一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制方法，该方法包括如下步骤：
建立VSG无功调节的电势、并网逆变器机端输出的瞬时无功功率和并网逆变器机端电压的实际电压值之间的映射关系，利用并网逆变器机端电压的瞬时无功功率的微分量为零的约束条件，获取VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系；
VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系的参数通过VSG的设置参数集获取，该VSG的设置参数包括VSG有功调节指令和无功调节指令；
获取VSG无功调节指令值和更新的VSG有功调节指令值，利用VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系获取新的励磁电势，励磁调节器利用新的励磁电势对VSG进行无功功率调节，以减少VSG的有功功率变化对VSG的无功功率的影响。
作为一个优选的实施例，获取VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系还包括：
利用虚拟同步机的空载电势为VSG有功调节指令值等于零时的励磁电势幅值，构建VSG的设置参数集、VSG按指令发出功率所需的励磁电势与并网逆变器机端电压的实际电压值之间的关系方程；结合该关系方程获VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系。
图2为本发明实施例的典型的VSG并网模型的结构示意图。如图2所示，以典型的VSG并网模型为示例，L是逆变器出口的滤波电感，等效为虚拟同步机的同步电感，RL是滤波电感以及逆变电路的等效电阻，等效为虚拟同步机的同步电阻，C是滤波电容，Lg是线路的等效电感，Rg是线路的等效电阻。Ea、Eb和Ec是三相逆变器出口的电势，可以等效为同步机的暂态电动势，Ua、Ub、Uc是电容电压，Uga、Ugb和Ugc分别为电网三相相电压，通过模拟同步机的外特性，配以同步机外特性的控制算法，就可将分布式能源等效成同步机去控制可以利用。该示例中，VSG的有功调节功率Pm可以表示为：
Pm＝Pref+Kf(f0-f)
其中，f为VSG输出的频率；f0为电网的基准频率；Kf为调频系数，Pref为并网逆变器的有功指令值。
VSG按指令发出功率所需的励磁电势表达式可以表示为：
E＝E0+KQ(Qref-Q)+Ku(Uref-U)
其中，E0是虚拟同步机的空载电势；KQ为无功调节系数，Qref为并网逆变器的无功指令，Q为并网逆变器机端输出的瞬时无功功率值；Ku为机端电压调节系数，Uref为并网逆变器机端电压的指令值，E为VSG按指令发出功率所需的励磁电势，U为并网逆变器机端电压的实际电压值；当然以上VSG无功调节的电势的表达式仅为一个示例，对于不同的VSG并网模型来说，其表达式可依据实际模型进行相应的调整。
上述并网模型的二阶转子运动方程可以表示为：
Figure BDA0002486795590000081
J为转动惯量，ω为电角速度，Tm为机械转矩，Te为电磁转矩，D为定常阻尼系数，Pm为机械有功，Pe为电磁功率，δ为励磁电动势相角。
下面将对VSG功率耦合的机理及典型VSG励磁调节的缺陷作简要说明。
由附图1所示的电路模型，由于滤波电容通常很小，线路的对地电容同样很小，在此忽略电容的影响。令Z为发电机及线路的总阻抗模，α是其阻抗角，其值为：
Figure BDA0002486795590000082
其中，X∑＝ω(L+Lg),R∑＝Rg+RL；ω为VSG的电角速度，L是逆变器出口的滤波电感，Lg是线路的等效电感，Rg是线路的等效电阻，RL是滤波电感以及逆变电路的等效电阻；
以电网电压为参考电压，则励磁电势的相角即为功角，则可推导得到逆变器向电网输送的功率表达式为：
Figure BDA0002486795590000083
由上面公式可知，有功功率、无功功率既和励磁电势的幅值有关，又与其相角有关，因此，有功功率和无功功率是相互耦合的。
对上面的逆变器向电网输送的有功功率P表达式和无功功率Q表达式进行全微分可以得到：
Figure BDA0002486795590000091
此时，利用并网逆变器机端电压的瞬时无功功率的微分量为零的约束条件，即当有功增加后，要想无功保持不变，即ΔQ＝0，则有：
Figure BDA0002486795590000092
利用
Figure BDA0002486795590000093
可以得到3UΔE＝Zcos(α-δ)ΔP，进一步整理得到：
Figure BDA0002486795590000094
两边积分得到：
Figure BDA0002486795590000095
将有功功率的指令值Pref替代P得到：
Figure BDA0002486795590000096
由E0即是Pref＝0时的励磁电势幅值，得到各参数之间的关系方程：
Figure BDA0002486795590000097
进一步整理得到有功为零时所发无功指令下所需的励磁电势幅值满足：
Figure BDA0002486795590000098
代入
Figure BDA0002486795590000099
得到：
Figure BDA0002486795590000101
其中，X∑＝ω(L+Lg),R∑＝Rg+RL；ω为VSG的电角速度，L是VSG的同步电感，Lg是VSG与电网之间输电线路的等效电感，Rg是VSG与电网之间输电线路的等效电阻，RL是VSG的同步电阻。当然以上VSG无功调节的电势的求解仅为一个示例，本领域技术人员可知，依据利用虚拟同步机的空载电势为VSG有功调节指令值等于零时的励磁电势幅值，构建VSG的设置参数集、VSG按指令发出功率所需的励磁电势与并网逆变器机端电压的实际电压值之间的关系方程；结合该关系方程即可获取VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系，对于不同的VSG并网模型来说，其表达式可依据实际模型进行相应的调整。
图3为本发明实施例的一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制系统的结构示意图。如图3所示，一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制系统，该系统包括有功功率调节模块、无功功率调节模块和PWM模块，无功功率调节模块包括励磁调节算法模块，
励磁调节算法模块用于建立VSG无功调节的电势、并网逆变器机端输出的瞬时无功功率和并网逆变器机端电压的实际电压值之间的映射关系，利用并网逆变器机端电压的瞬时无功功率的微分量为零的约束条件，获取VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系；其中，VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系的参数通过VSG的设置参数集获取，该VSG的设置参数集包括VSG有功调节指令值和无功调节指令值；
励磁调节算法模块还用于获取VSG无功调节指令值和更新的有功调节指令值，利用VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系获取新的VSG无功调节的励磁电势，励磁调节器利用新的励磁电势对VSG进行无功功率调节，以减少VSG的有功功率变化对VSG的无功功率的影响。该系统的实现原理、技术效果与上述方法类似，此处不再赘述。
利用MATLAB/simulink仿真平台搭建了VSG单机无穷大系统。其中拓扑电路模型按照图2搭建，控制算法部分按照图3搭建，模型相关的控制参数如表一所示。仿真内容首先是对典型的VSG功率耦合现象做出分析，然后将修正励磁参考值后的VSG功率波形分别与典型的VSG励磁控制、基于虚拟阻抗技术的解耦控制进行对比，并进行了详细的仿真分析与说明。表1为本发明实施例的仿真模型主电路及控制环路主要参数的示意表。
表1本发明实施例的仿真模型主电路及控制环路主要参数的示意表
Figure BDA0002486795590000111
为了说明VSG在中、低压线路运行时的功率耦合现象，设置了如下仿真场景：初始有功指令为20KW，初始无功指令为0，在0.8秒时给无功指令一个20KW的阶跃，待系统稳定运行后，在1.2秒增发20Kw有功功率。通过截取0.6秒到1.6秒的波形图发现，在常规VSG励磁控制策略控制下，无功功率并未按指令值发出功率，无功功率也并未按照指令增发20Kvar。但改变无功功率，有功功率在经过短暂的波动后很快恢复到原来的指令值，说明无功的变化不会影响有功的最终稳态值。但在1.2秒时，增发有功功率，虽然无功指令此时并未改变，但VSG所发无功功率却减少了。由此可以看出，常规VSG的控制策略并不仅不能控制VSG所发无功功率的大小，还存在功率耦合问题，对系统的安全稳定运行、无功功率的分配造成了影响。
仿真模型不变，将励磁系统中的励磁电势的参考值依据上述方法进行修正。设仿真系统的初始有功指令为20KW，无功指令始终为0。在1秒时给有功指令一个20KW的阶跃信号，当修正励磁参考值后，当改变有功功率输出时，无功功率经过调节会最终回到原指令值。虚拟同步机所发功率能够独立按照各自的指令向电网输送功率。仿真结果表明基于修正励磁参考值的功率解耦控制方法可以以有效的解决VSG的功率耦合问题。
一种终端设备，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，存储单元存储有计算机程序，当程序被处理单元执行时，使得处理单元执行上述方法的步骤。
一种计算机可读介质，其存储有可由终端设备执行的计算机程序，当程序在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述方法的步骤。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
建立VSG无功调节的电势、并网逆变器机端输出的瞬时无功功率和并网逆变器机端电压的实际电压值之间的映射关系，利用并网逆变器机端电压的瞬时无功功率的微分量为零的约束条件，获取VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系；
所述VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系通过VSG的设置参数集获取，该VSG的设置参数集包括VSG有功调节指令值和无功调节指令值；
获取VSG无功调节指令值和更新的有功调节指令值，利用VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系获取新的励磁电势，励磁调节器利用新的励磁电势对VSG进行无功功率调节，以减少VSG的有功功率变化对VSG的无功功率的影响。
2.根据权利要求1所述的一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制方法，其特征在于，所述获取VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系的具体过程还包括：
利用虚拟同步机的空载电势为VSG有功调节指令值等于零时的励磁电势幅值，构建VSG的设置参数集、VSG按指令发出功率所需的励磁电势与并网逆变器机端电压的实际电压值之间的关系方程；结合该关系方程获取VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制方法，其特征在于，VSG按指令发出功率所需的励磁电势、并网逆变器机端输出的瞬时无功功率和并网逆变器机端电压的实际电压值之间的映射关系具体为：
Pm＝Pref+Kf(f0-f)
E＝E0+KQ(Qref-Q)+Ku(Uref-U)
其中，f为VSG输出的频率；f0为电网的基准频率；Kf为调频系数，Pref为并网逆变器的有功指令值，Pm为VSG的有功调节功率；E0是虚拟同步机的空载电势；KQ为无功调节系数，Qref为并网逆变器的无功指令，Q为并网逆变器机端输出的瞬时无功功率值；Ku为机端电压调节系数，Uref为并网逆变器机端电压的指令值，E为VSG按指令发出功率所需的励磁电势，U为并网逆变器机端电压的实际电压值。
4.根据权利要求3所述的一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制方法，其特征在于，所述VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系具体为：
Figure FDA0002486795580000021
其中，X∑＝ω(L+Lg),R∑＝Rg+RL，ω为VSG的电角速度，L是VSG的同步电感，Lg是VSG与电网之间输电线路的等效电感，Rg是VSG与电网之间输电线路的等效电阻，RL是VSG的同步电阻。
5.一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制系统，该系统包括有功功率调节模块、无功功率调节模块和PWM模块，所述无功功率调节模块包括励磁调节算法模块，其特征在于，
所述励磁调节算法模块用于建立VSG无功调节的电势、并网逆变器机端输出的瞬时无功功率和并网逆变器机端电压的实际电压值之间的映射关系，利用并网逆变器机端电压的瞬时无功功率的微分量为零的约束条件，获取VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系；其中，所述VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系的参数通过VSG的设置参数集获取，该VSG的设置参数集包括VSG有功调节指令值和无功调节指令值；
所述励磁调节算法模块还用于获取VSG无功调节指令值和更新的有功调节指令值，利用VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系获取新的励磁电势，励磁调节器利用新的励磁电势对VSG进行无功功率调节，以减少VSG的有功功率变化对VSG的无功功率的影响。
6.根据权利要求5所述的一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制系统，，其特征在于，所述获取VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系的具体过程还包括：
利用虚拟同步机的空载电势为VSG有功调节指令值等于零时的励磁电势幅值，构建VSG的设置参数集、VSG按指令发出功率所需的励磁电势与并网逆变器机端电压的实际电压值之间的关系方程；结合该关系方程获取VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系。
7.根据权利要求5或6所述的一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制系统，其特征在于，VSG按指令发出功率所需的励磁电势、并网逆变器机端输出的瞬时无功功率和并网逆变器机端电压的实际电压值之间的映射关系具体为：
Pm＝Pref+Kf(f0-f)
E＝E0+KQ(Qref-Q)+Ku(Uref-U)
其中，f为VSG输出的频率；f0为电网的基准频率；Kf为调频系数，Pref为并网逆变器的有功指令值，Pm为VSG的有功调节功率；E0是虚拟同步机的空载电势；KQ为无功调节系数，Qref为并网逆变器的无功指令，Q为并网逆变器机端输出的瞬时无功功率值；Ku为机端电压调节系数，Uref为并网逆变器机端电压的指令值，E为VSG按指令发出功率所需的励磁电势，U为并网逆变器机端电压的实际电压值。
8.根据权利要求7所述的一种基于励磁调节的VSG功率解耦控制系统，其特征在于，所述VSG按指令发出功率所需的励磁电势与功率指令之间的映射关系具体为：
Figure FDA0002486795580000041
其中，X∑＝ω(L+Lg),R∑＝Rg+RL，ω为VSG的电角速度，L是VSG的同步电感，Lg是VSG与电网之间输电线路的等效电感，Rg是VSG与电网之间输电线路的等效电阻，RL是VSG的同步电阻。
9.一种终端设备，其特征在于，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有计算机程序，当所述程序被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行权利要求1～4任一权利要求所述方法的步骤。
10.一种计算机可读介质，其特征在于，其存储有可由终端设备执行的计算机程序，当所述程序在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行权利要求1～4任一权利要求所述方法的步骤。
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