CN117394432B - 一种虚拟同步发电机的多参数自适应协同控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种虚拟同步发电机的多参数自适应协同控制方法，包括：基于功率偏差和角频率变化率对虚拟同步发电机的暂态过程进行分区得到若干区域；基于有功功率方程得到虚拟阻抗对角频率变化率的第一影响规则，基于转子运动方程获得阻尼系数对角频率偏差的第二影响规则和转动惯量对角频率变化率的第三影响规则；基于第一影响规则、第二影响规则和第三影响规则得到各区域对应的调整规则；基于各区域对应的调整规则确定虚拟阻抗、转动惯量和阻尼系数的自适应函数；基于虚拟阻抗、转动惯量和阻尼系数的自适应函数得到各自适应函数对应的参数值。本发明利用虚拟阻抗、转动惯量和阻尼系数的灵活可调节性有效提高VSG系统的动态性能。

Description

一种虚拟同步发电机的多参数自适应协同控制方法

技术领域

本发明涉及逆变器控制技术领域，特别涉及一种虚拟同步发电机的多参数自适应协同控制方法。

背景技术

经济的飞速发展，同时也带来了化石能源枯竭与环境污染的两大问题，随着双碳目标的提出，环保节能已经成为当下的热点话题，鉴于此，能源格局深化改革，分布式发电技术迅速发展，并逐渐在传统电力系统中占据一席之地。然而，分布式能源在电力系统中所占比重不断増加的同时，也给电力系统的安全稳定运行带来新的影响与挑战。因为基于电力电子逆变器接口的分布式电源不具备有利于保持系统稳定运行的旋转惯性和阻尼分量，而这些正是传统电力系统中占支配地位的同步发电机所固有的特质。故虚拟同步发电机技术(VSG)借鉴同步发电机的运行特性，使以电力电子器件为主的微电网具备了惯量和阻尼特性，不仅提高了系统稳定性，还可以更好地实现与传统电网的完美兼容。

近年来，恒功率控制、恒压/恒频控制和下垂控制等多种接口逆变器控制策略被应用到微电网运行控制中，但是往往运行模式比较单一，传统VSG控制方法其虚拟阻抗、转动惯量和阻尼系数往往是固定的，不能实时根据电力系统要求变化，彼此间配合和参数调控比较困难，不能解决高比例新能源所带来的问题。

发明内容

针对现有技术的不足之处，提供一种虚拟同步发电机的多参数自适应协同控制方法，本发明首先通过VSG暂态过程响应曲线，对VSG的暂态过程中的一个振荡周期进行分区，得到不同分区内功率偏差和角频率变化率的变化情况，然后通过对有功功率方程和转子运动方程进行理论分析得到虚拟阻抗和转动惯量、阻尼系数对角频率偏差和角频率变化率的影响规律，进一步与暂态过程分区相结合得到虚拟阻抗、转动惯量和阻尼系数的实时调整规则，依据实时调整规则设计虚拟阻抗、转动惯量和阻尼系数的自适应函数，最后确定VSG的自适应函数的参数。

本发明提供的一种虚拟同步发电机的多参数自适应协同控制方法，包括：

基于功率偏差和角频率变化率对虚拟同步发电机的暂态过程进行分区得到若干区域；

基于有功功率方程得到虚拟阻抗对所述角频率变化率的第一影响规则，基于转子运动方程获得阻尼系数对角频率偏差的第二影响规则和转动惯量对所述角频率变化率的第三影响规则；

基于所述第一影响规则、第二影响规则和第三影响规则得到若干所述区域对应的调整规则；

基于若干所述区域对应的调整规则确定虚拟阻抗、转动惯量和阻尼系数的自适应函数；

基于所述虚拟阻抗、转动惯量和阻尼系数的自适应函数得到各自适应函数对应的参数值。

可选地，基于有功功率方程得到虚拟阻抗对所述角频率变化率的第一影响规则的计算公式为：

式中，E_v为虚拟阻抗上的电压，E为逆变器的输出电压，E_v＝I_gZ_v，Z_v＝R_v+jωL_v，R_v表示引入的虚拟电阻、L_v表示引入的虚拟电感，Z_v为引入的虚拟阻抗，ω为VSG的同步转子角频率，I_g为逆变器的输出电流，U_g为逆变器的输出电压幅值，X为逆变器输出实际电抗，δ为功角。

可选地，基于转子运动方程获得阻尼系数对角频率偏差的第二影响规则的计算公式为：

式中，Δω表示角频率偏差，T_m表示机械转矩，P_m表示机械功率，T_e表示电磁转矩，/>P_e为电磁功率，ω₀为额定转子角频率，J为转动惯量，D为阻尼系数，ω为VSG的同步转子角频率，t表示时间。

可选地，对所述第二影响规则的计算公式进行阻尼项去除且有功功率偏差一定时得到转动惯量对所述角频率变化率的第三影响规则，所述第三影响规则的计算公式为：

式中，表示角频率变化率。

可选地，若干所述区域包括第一加速区域、第一减速区域、第二加速区域和第二减速区域；其中，各区域对应的调整规则包括：

当处于所述第一加速区域和第二加速区域时，采取减小虚拟阻抗，增大转动惯量和增加阻尼系数操作；

当处于所述第一减速区域和第二减速区域时，采取增大虚拟阻抗，减小转动惯量和增加阻尼系数操作。

可选地，构建的所述虚拟阻抗的自适应函数为：

式中，L_v0为初始虚拟电感，Δθ_v为虚拟阻抗角变化量，R_v0为初始虚拟电阻，X_v0为初始虚拟电抗，Z_v0为初始虚拟阻抗，H表示角频率变化的阈值，ΔP表示额定功率与电磁功率的差值，Δω表示角频率偏差。

可选地，构建的所述转动惯量的自适应函数为：

式中，J₀为初始虚拟惯量，k₁为虚拟惯量调节系数，始终为正；m为虚拟惯量调节指数。

可选地，构建的所述阻尼系数的自适应函数为：

式中，D₀为初始阻尼系数，k_d为阻尼系数的调节系数。

可选地，基于所述虚拟阻抗的自适应函数得到初始虚拟电感值和虚拟电感变化量；

其中，获得所述初始虚拟电感值的过程包括：

基于VSG的二阶电压方程得到初始虚拟电感值；

获得所述虚拟电感变化量包括：

基于所述角频率偏差计算得到虚拟电感角补偿值的调整系数；

基于所述虚拟电感角补偿值的调整系数和所述角频率偏差得到虚拟阻抗角变化量；

通过改变所述虚拟阻抗角变化量得到虚拟电感的变化量。

可选地，基于所述转动惯量的自适应函数确定初始转动惯量，基于所述阻尼系数的自适应函数确定初始阻尼系数；

其中，确定所述初始转动惯量和所述初始阻尼系数的过程包括：

基于小信号模型得到有功闭环传递函数；

基于所述有功闭环传递函数得到闭环特征方程；

基于所述闭环特征方程得到转动惯量的根轨迹和阻尼系数的根轨迹；

基于所述转动惯量的根轨迹得到所述初始转动惯量，基于所述阻尼系数的根轨迹得到初始阻尼系数。

本发明具有如下技术效果：

本发明首先对VSG的暂态过程中的一个振荡周期进行分区，得到不同分区内功率偏差和角频率变化率的变化情况，然后通过对有功功率方程和转子运动方程进行理论分析得到虚拟阻抗和转动惯量、阻尼系数对角频率偏差和角频率变化率的影响规律，进一步与暂态过程分区相结合得到虚拟阻抗、转动惯量和阻尼系数的实时调节规则，设计相应的自适应函数，为了提升系统的稳定性，设计出虚拟阻抗的自适应函数，考虑到控制目的以及指数函数曲线的变化特点，本发明以指数函数为基础建立关于惯量的自适应函数，为使系统的综合动态性能达到最佳，进而建立阻尼系数的自适应函数，最后确定VSG的自适应函数的参数。本发明利用虚拟阻抗、转动惯量和阻尼系数的灵活可调节性可以有效提高VSG系统的动态性能，提高系统的频率稳定性，并且可以有效提高能源利用效率，降低碳排放，优化资源配置，满足绿色发展需求，有效改善环境污染问题，在环保节能方面有着广泛的应用前景和积极促进作用。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的实施流程图；

图2为本发明实施例中VSG的暂态过程响应曲线；

图3为本发明实施例中转动惯量变化下的根轨迹图；

图4为本发明实施例中阻尼系数变化下的根轨迹图；

图5为本发明实施例中虚拟惯量调节指数m变化下，J随k₁和dωdt变化的三维曲线簇；

图6为本发明实施例中不同情形下有功功率变化对比图；

图7为本发明实施例中同情形下频率变化对比图。

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。

实施例一

如图1所示，本发明提出一种虚拟同步发电机的多参数自适应协同控制方法，步骤如下：

S1，根据功率偏差和角频率变化率对VSG的暂态过程进行分区，具体实施过程包括：

图2为VSG的暂态过程响应曲线，将其分为4个区间。

第一阶段t₀-t₁，又称其为加速区间，P_ref-P_e＞0,dω/d(t)＞0，角频率ω逐渐减大，到t₁时达到最大幅值，此区间内Δω＞0，功角δ逐渐增大，电磁功率P_e也逐渐增大。

第二阶段t₁-t₂，又称其为减速区间，P_ref-P_e＜0,dω/d(t)＜0，角频率ω逐渐减小，到t₂时达到额定角频率，此区间内Δω＞0，功角δ逐渐增大，电磁功率P_e也逐渐增大。

第三阶段t₂-t₃,又称其为加速区间，P_ref-P_e＜0，dω/d(t)＜0，角频率ω逐渐增大，到t₃时|ω|达到最大幅值，此区间内Δω＜0，此过程中功角δ逐渐增大，电磁功率P_e在逐渐减小。

第四阶段t₃-t₄，又称其为减速区间，P_ref-P_e＞0，dω/d(t)＞0，角频率ω逐渐减小，到t₄时达到额定角频率，此区间内Δω＜0，此过程中功角δ逐渐减小，电磁功率的绝对值|P_e|在逐渐增大。

S2，根据有功功率方程和转子运动方程获得虚拟阻抗和转动惯量、阻尼系数对角频率偏差和角频率变化率的影响规律，具体包括：基于有功功率方程得到虚拟电阻对角频率变化率的第一影响规则，基于转子运动方程获得阻尼系数对角频率偏差的第二影响规则和转动惯量对角频率变化率的第三影响规则。

S21，根据有功功率方程获得虚拟阻抗对角频率变化率的第一影响规律；

在VSG中线路大多是电阻性的，加入虚拟阻抗技术，使逆变器的输出阻抗趋于感性，实现功率解耦，极大地改善了无功功率的分配，减小了逆变器之间的环流。

式中：E^*为参考电压，E_v为虚拟电阻上的电压，E为逆变器的输出电压，R_v、L_v分别为引入的虚拟电阻和虚拟电感，Z_v为引入的虚拟阻抗，I_g为逆变器的输出电流。

VSG的输出有功功率方程为：

式中：U_g为逆变器的输出电压幅值，X为逆变器输出实际电抗，δ为功角。

将式(1)和式(2)结合，可得输出功率和虚拟阻抗电压的关系式：

若适当改变虚拟阻抗的值，则虚拟阻抗上的电压会发生相应变化，从而改变了VSG的输出有功功率，进一步会影响系统频率的波动。进一步当给定的有功功率突然下降时，适当增大虚拟阻抗的值，会使P_e加速追踪新的P′_ref设定，减小了系统频率波动，缩短系统达到新的稳态的时间。

S22，基于转子运动方程获得阻尼系数对角频率偏差的第二影响规则和转动惯量对角频率变化率的第三影响规则；

令VSG的极对数为1，则VSG的转子运动方程可以表示为：

式中：J为转动惯量，D为阻尼系数，ω为VSG的同步转子角频率，ω₀为额定转子角频率，P_m为机械功率，P_e为电磁功率，δ为功角。

根据式(4)和式(5)可得角频率偏差Δω与阻尼系数D之间的第二影响规则如式(6)所示：

假设T_m-T_e-J(dω/dt)恒定时，当阻尼系数D增大，角频率偏差Δω会减小，理论上，增大阻尼系数D可对角频率偏差起抑制作用，但是阻尼系数D过大，会使得系统调节时的阻力过大，进而系统响应速度变慢。

忽略式(6)中的阻尼项，可得转动惯量J和角频率变化率dω/dt之间的关系：

由式(7)可知，当有功功率偏差一定时，转动惯量J与角频率变化率dω/dt成反比，进而可得到第三影响规则：

由式(8)可知，当系统频率受到扰动时，可以通过调整转动惯量J，来抑制系统频率的波动，理论上，在系统受到扰动时，转动惯量J设置越大，则角频率的变化率越小，对系统越有利，但是过大的转动惯量J会使系统的动态特性变差，不利于维持系统的稳定性。

S3，根据虚拟阻抗、转动惯量和阻尼系数对角频率偏差和角频率变化率的影响规律确定VSG在暂态过程中的实时调整规则，具体包括：根据第一影响规则、第二影响规则和第三影响规则确定VSG在暂态过程中的的实时调整规则。

现在电力电子逆变器接口的分布式电源存在惯性和阻尼不足的缺点，不利于电网稳定，而同步发电机具有天然的并网友好性，但其转动惯量、阻尼系数和同步电抗都是固定的，因此本专利提出一种VSG的多参数自适应协同控制方法，使得并网逆变器具有与同步发电机相媲美的外特性，同时其参数还是可调的，增强了电网的抗干扰能力，结合步骤S1所述暂态响应过程分区和步骤S2所述影响规律，可得：

第一阶段t₀-t₁，又称其为加速区间，在此阶段中若适当减小虚拟阻抗的值，则可以使电磁功率P_e加速追踪额定功率P_ref，同时减小角频率偏差ω的波动；若增大转动惯量，则可以增大平抑有功功率偏差的动能，角频率变化率就会减小，相当于阻止了系统频率的快速变化；同时增加阻尼系数也能防止出现频率过大的现象。

第二阶段t₁-t₂，又称其为减速区间，在此阶段中若适当增大虚拟阻抗的值，则可以使电磁功率P_e加速追踪额定功率P_ref，同时会减小频率ω的波动；若减小转动惯量值，则角频率变化率会增大，则可以加快系统频率恢复至稳态值；同时增加阻尼系数也能在角频率偏差Δω较大时，进一步抑制角频率偏差。

第三阶段t₂-t₃，又称其为加速区间，此阶段中若适当减小虚拟阻抗的值，可以加速P_e的减小，使其快速追踪额定功率P_ref，增大转动惯量和阻尼系数的值，则会增大平抑有功功率偏差的动能，角频率变化率会减小，抑制了频率的波动。

第四阶段t₃-t₄，又称其为减速区间，此阶段中若适当增大虚拟阻抗的值，可以使电磁功率P_e加速追踪额定功率P_ref，减小转动惯量，加快频率的变化，使得系统频率快速恢复到额定频率，适当增大阻尼系数，防止出现频率过大的现象。

综上所述，得到虚拟阻抗、转动惯量和阻尼系数在暂态过程中的实时调整规则，如下表1所示：

表1

注：+表示增加，-表示减少。

S4，根据所述VSG的实时调整规则确定虚拟阻抗、转动惯量和阻尼系数的自适应函数。

逆变器是新能源和分布式发电接入智能电网的通用关键设备，引入VSG技术使得逆变器具有与同步发电机相媲美的性能，但是传统的VSG技术，因为其参数固定，往往难以满足电网的运行要求，因此将VSG与自适应相结合，可以提高VSG的灵活性和可靠性。

为了使VSG在分布式能源投切或者系统受到扰动，能够不断调节转动惯量、阻尼系数和虚拟阻抗来衰减振荡幅度，抑制频率变化，在频率调节中获得较好的动态响应，快速渡过不稳定的暂态过程，为此在保证电力系统安全稳定的前提下，结合新能源发电的要求以及响应特性，设计出转动惯量、阻尼系数和虚拟阻抗的自适应函数表达式。

S41，设计虚拟阻抗的自适应函数；

为了提升系统的稳定性，从虚拟阻抗方面出发，设计出的自适应虚拟阻抗表达式为：

式中：L_v0为初始虚拟电感，Δθ_v为虚拟阻抗角变化量，R_v0为初始虚拟电阻，X_v0为初始虚拟电抗，Z_v0为初始虚拟阻抗。

S42，设计转动惯量和阻尼系数的自适应函数；

考虑到控制目的以及指数函数曲线的变化特点，本发明以指数函数为基础建立关于惯量的自适应函数式如下：

式中：J₀为初始虚拟惯量，k₁为虚拟惯量调节系数，始终为正；m为虚拟惯量调节指数，H为角频率变化的阈值。

为使系统的综合动态性能达到最佳，进一步得阻尼系数的函数表达式为：

式中：D₀为初始阻尼系数，k_d为阻尼系数的调节系数。

J、D、L_v由微电网功率偏差和角频率偏差共同决定，充分发挥了逆变器参数灵活可调的优势，解决了动态调节性能和转动惯量J之间的矛盾，同时克服了传统转动惯量J算法中角频率直接微分引入的系统噪声的问题。

S5，根据虚拟阻抗角变化量、频率变化量和最佳阻尼比确定所述虚拟阻抗、转动惯量和阻尼系数自适应函数的参数。

根据VSG的二阶电压方程确定初始虚拟电感L_vo，由此兼顾系统的响应速度和调节时间。在VSG系统中加入虚拟阻抗后，因为ωL_v＞＞R_v，则改变L_v即可，进一步的通过对虚拟电感变化量ΔL_v和虚拟阻抗角变化量Δθ_v的描述，在实现了功率解耦的情况下，提高VSG的动态响应能力。在自适应虚拟阻抗表达式中，比较重要的参数是虚拟阻抗角变化量Δθ_v，它的选取将直接影响虚拟电感的变化量ΔL_v，根据VSG的二阶电压方程获得初始虚拟电感值，如式(12)所示，

式中：u_dref为VSG的虚拟内电势d轴分量，u_qref为VSG的虚拟内电势q轴分量，u_f为VSG的虚拟内电势幅值，i_d为VSG的输出电流d轴分量，i_q为VSG的输出电流q轴分量。

式中：Δθ_v为虚拟阻抗角变化量。

式中：β为虚拟电感角补偿值得调整系数，Δθ_vmax为最大虚拟阻抗角变化量。

式中：k_β为常数，k₂为有功功率变比。

由VSG的小信号模型，得到有功功率的闭环传递函数，由闭环传递函数得到闭环特征方程，画出不同转动惯量和阻尼系数的根轨迹图，进一步得到转动惯量和阻尼系数的变化范围，同时通过给出了四组不同调节指数m大小下,转动惯量J随调节系数k₁和角频率偏差频率变化率dω/dt变化的三维曲线簇，进而得到调节指数m和调节系数k₁的变化规则。

根据VSG的小信号模型，得到系统有功闭环传递函数如下：

可得到闭环特征方程为：

由式(15)得到其对应的自然振荡角频率ω_n和阻尼比ζ为：

式中：E为VSG电势，U为VSG端电压，K_ω为调差系数。

由式(16)画出不同转动惯量J和阻尼系数D下的根轨迹图如图3和图4所示。

由图3可以看出存在一对共轭复根，当J逐渐增大时，共轭复根慢慢向虚轴靠近，此时系统的超调量逐渐增大。当J增大到一定程度时，两个极点逐渐向零点靠拢，VSG的并网稳定性将受到严重的威胁。因此，要在一定范围内选择J的大小，为了充分利用逆变器的输出功率能力，初始转动惯量J₀可根据式(18)选取：

由图4可以看出存在一对共轭复根，当D增大时,共轭复根的虚部不断减小，逐渐向实轴靠近，此时系统的阻尼随着增加，而系统的超调将逐渐减小；但当D增大到一定程度时，两个根在实轴上相反而行。此时系统由欠阻尼状态过渡到过阻尼状态，故D不能太大，一般情况下系统工作在欠阻尼状态，当ζ＜0.4时，超调量较大；当ζ＞0.8时，又会使得响应速度迟缓；所以，取ζ＝0.707为“最佳阻尼比”，则初始阻尼系数D₀可根据式(19)选取：

式中，K_p为有功频率下垂系数。

由图5可看出，当调节指数m由小变大时，三维曲面由凸变凹，即转动惯量在dω/dt较小时的数值范围逐渐减小，当dω/dt增加时，转动惯量的增长速度逐渐加快。故当调节指数m较大时，在负荷突变的情况下，随着dω/dt的增大，转动惯量J增长迅速，可减小系统频率的变化幅度。考虑微电网接口逆变器的额定功率和系统允许的最大角频率偏差频率偏差，配置调节系数k₁，其表达式如下：

结果分析：

分别对以下几种情形下的VSG控制方法进行对比。如图6不同情形下有功功率变化对比和图7不同情形下频率变化对比所示，情形1：采用固定参数的VSG控制；情形2：虚拟惯量自适应的VSG控制；情形3：虚拟惯量和虚拟阻抗协同自适应的VSG控制；情形4：转动惯量、阻尼系数和虚拟阻抗协同自适应的VSG控制。从图中可以看出采用情形1、情形2、情形3与情形4的超调量σ％分别为20％、13％、4％、2％；调节时间t_s分别约为0.48s、0.44s、0.37s、0.41s。说明本专利所提出的一种虚拟同步发电机的多参数自适应协同控制方法能使VSG的动态性能最好，验证了该方法的有效性。

本发明利用虚拟阻抗、转动惯量和阻尼系数的灵活可调节性有效提高了VSG系统的动态响应性能，提高了系统的频率稳定性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种虚拟同步发电机的多参数自适应协同控制方法，其特征在于，包括：

基于功率偏差和角频率变化率对虚拟同步发电机的暂态过程进行分区得到若干区域；

基于有功功率方程得到虚拟阻抗对所述角频率变化率的第一影响规则，基于转子运动方程获得阻尼系数对角频率偏差的第二影响规则和转动惯量对所述角频率变化率的第三影响规则；

基于所述第一影响规则、第二影响规则和第三影响规则得到若干所述区域对应的调整规则；

基于若干所述区域对应的调整规则确定虚拟阻抗、转动惯量和阻尼系数的自适应函数；

基于所述虚拟阻抗、转动惯量和阻尼系数的自适应函数得到各自适应函数对应的参数值；

基于有功功率方程得到虚拟阻抗对所述角频率变化率的第一影响规则的计算公式为：

式中，E_v为虚拟阻抗上的电压，E为逆变器的输出电压，E_v＝I_gZ_v，Z_v＝R_v+jωL_v，R_v表示引入的虚拟电阻、L_v表示引入的虚拟电感，Z_v为引入的虚拟阻抗，ω为VSG的同步转子角频率，I_g为逆变器的输出电流，U_g为逆变器的输出电压幅值，X为逆变器输出实际电抗，δ为功角；

构建的所述虚拟阻抗的自适应函数为：

式中，L_v0为初始虚拟电感，Δθ_v为虚拟阻抗角变化量，R_v0为初始虚拟电阻，X_v0为初始虚拟电抗，Z_v0为初始虚拟阻抗，H表示角频率变化的阈值，ΔP表示额定功率与电磁功率的差值，Δω表示角频率偏差。

2.根据权利要求1所述的虚拟同步发电机的多参数自适应协同控制方法，其特征在于，基于转子运动方程获得阻尼系数对角频率偏差的第二影响规则的计算公式为：

式中，Δω表示角频率偏差，T_m表示机械转矩，P_m表示机械功率，T_e表示电磁转矩，/>P_e为电磁功率，ω₀为额定转子角频率，J为转动惯量，D为阻尼系数，ω为VSG的同步转子角频率，t表示时间。

3.根据权利要求2所述的虚拟同步发电机的多参数自适应协同控制方法，其特征在于，对所述第二影响规则的计算公式进行阻尼项去除且功率偏差一定时得到转动惯量对所述角频率变化率的第三影响规则，所述第三影响规则的计算公式为：

式中，表示角频率变化率。

4.根据权利要求1所述的虚拟同步发电机的多参数自适应协同控制方法，其特征在于，若干所述区域包括第一加速区域、第一减速区域、第二加速区域和第二减速区域；其中，各区域对应的调整规则包括：

当处于所述第一加速区域和第二加速区域时，采取减小虚拟阻抗，增大转动惯量和增加阻尼系数操作；

当处于所述第一减速区域和第二减速区域时，采取增大虚拟阻抗，减小转动惯量和增加阻尼系数操作。

5.根据权利要求1所述的虚拟同步发电机的多参数自适应协同控制方法，其特征在于，构建的所述转动惯量的自适应函数为：

式中，J₀为初始虚拟惯量，k₁为虚拟惯量调节系数，始终为正；m为虚拟惯量调节指数。

6.根据权利要求5所述的虚拟同步发电机的多参数自适应协同控制方法，其特征在于，构建的所述阻尼系数的自适应函数为：

式中，D₀为初始阻尼系数，k_d为阻尼系数的调节系数。

7.根据权利要求1所述的虚拟同步发电机的多参数自适应协同控制方法，其特征在于，基于所述虚拟阻抗的自适应函数得到初始虚拟电感值和虚拟电感变化量；

其中，获得所述初始虚拟电感值的过程包括：

基于VSG的二阶电压方程得到初始虚拟电感值；

获得所述虚拟电感变化量包括：

基于所述角频率偏差计算得到虚拟电感角补偿值的调整系数；

基于所述虚拟电感角补偿值的调整系数和所述角频率偏差得到虚拟阻抗角变化量；

通过改变所述虚拟阻抗角变化量得到虚拟电感的变化量。

8.根据权利要求7所述的虚拟同步发电机的多参数自适应协同控制方法，其特征在于，基于所述转动惯量的自适应函数确定初始转动惯量，基于所述阻尼系数的自适应函数确定初始阻尼系数；

其中，确定所述初始转动惯量和所述初始阻尼系数的过程包括：

基于小信号模型得到有功闭环传递函数；

基于所述有功闭环传递函数得到闭环特征方程；

基于所述闭环特征方程得到转动惯量的根轨迹和阻尼系数的根轨迹；

基于所述转动惯量的根轨迹得到所述初始转动惯量，基于所述阻尼系数的根轨迹得到初始阻尼系数。