CN117439167B - 一种计及RoCoF的VSG自适应参数优化控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及虚拟同步机控制技术领域，尤其涉及一种计及RoCoF的VSG自适应参数优化控制方法。该方法包括S1、建立基于VSG控制的逆变器模型，推导出VSG的转子运动方程；S2、推导二阶传递函数G(s)，选取稳态时虚拟转动惯量J和阻尼系数D的变化范围；S3、求解J、D之间的约束关系，得出随动方程；S4、对逆变器模型中实际电压的RoCoF和频率偏差进行采样计算，代入改进参数自适应策略；S5、通过自适应参数调整后，得到SVPWM的调制波。本发明通过限制RoCoF的变化幅度，提高系统的频率稳定性和动态调节能力，确保系统在安全的频率和RoCoF变化范围内稳定运行，在短路比更高的强电网下表现出更强的鲁棒性。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟同步机控制技术领域，尤其是涉及的是一种计及RoCoF的VSG自适应参数优化控制方法。
背景技术
光伏、风电等清洁能源的应用已经成为未来电力系统发展的重要趋势。新能源发电并网时需采用大量电力电子装置，电网系统的整体惯量水平会降低，影响系统的稳定性，呈现“弱惯量、弱阻尼”特点。虚拟同步发电机作为一种构网型的逆变器策略，可通过向微电网提供惯性和阻尼来提高系统的稳定性，但调频过程中过大的RoCoF可能触发微网保护，导致微电网切机减载，影响微网运行和响应系统调度。
对于VSG系统，内环控制器负责追踪和校正外环控制器的输出信号，以提高系统的响应速度和抗干扰能力，通过闭环控制结构虽然可以实现更精确和稳定的输出，但也导致了实际输出电压的角频率变化与外环调整的参考电压角频率存在一定差异，需要提高内环的动态性能。
VSG呈现的电压源特性，也需要提高动态性能使其具备更强的强电网适应性，避免在调频以及强网运行时的非线性干扰对系统的性能和可靠性产生负面影响。
发明内容
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及其他说明书附图中所特别指出的结构来实现和获得。
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种计及RoCoF的VSG自适应参数优化控制方法，该方法相比于传统的自适应策略，能限制RoCoF的变化幅度，提高系统的频率稳定性和动态调节能力，确保系统在安全的频率和RoCoF变化范围内稳定运行，在短路比更高的强电网下表现出更强的鲁棒性。
本发明提供一种计及RoCoF的VSG自适应参数优化控制方法，包括：
S1、建立基于VSG控制的逆变器模型，将虚拟转动惯量J和阻尼系数D引入到逆变器模型中，根据VSG转子运动方程以及有功－频率下垂控制传递函数的关系，推导出VSG功频控制的方程；
S2、根据VSG的输入输出功率，建立VSG控制逆变器模型的二阶传递函数G(s)，选取稳态时虚拟转动惯量J和阻尼系数D的变化范围；
S3、求解当VSG控制逆变器模型稳定时，虚拟转动惯量J和阻尼系数D之间的约束关系，得出有关虚拟转动惯量J和阻尼系数D的随动方程；
S4、选取稳态时有关虚拟转动惯量J和阻尼系数D的随动方程，对逆变器模型中实际电压的RoCoF和频率偏差进行采样计算，代入改进参数自适应策略，得到自适应后的虚拟转动惯量J和阻尼系数D；
S5、通过自适应参数调整后，功率环得到参考内电势，经过虚拟阻抗模块和改进后的自适应滑模内环得到SVPWM的调制波。
在一些实施例中，在S1步骤中，该基于VSG控制的逆变器模型包括上位机调控模块、功率计算模块、VSG控制模块、RoCoF计算模块、虚拟阻抗模块和自适应滑模内环模块，该上位机调控模块、该VSG控制模块、该虚拟阻抗模块和该自适应滑模内环模块顺序连接，该自适应滑模内环模块输出端与该逆变器连接，该逆变器通过输电线路与交流电网连接；
该上位机调控模块向该VSG控制模块中输入设定的有功参考功率和无功参考功率Q ref ；
该功率计算模块实时采集该逆变器模型中的有功功率P和无功功率Q，并将得到的数值输入至该VSG控制模块中；
该RoCoF计算模块实时采集该逆变器模型中的RoCoF值和频率偏差，并将得到的数值输入至该VSG控制模块中；
该虚拟阻抗模块模拟逆变器内阻使该VSG控制模块中生成的参考内电势成为逆变器的参考输出电压，通过该自适应滑模内环模块后得到SVPWM的调制波。
在一些实施例中，在S1步骤中，该VSG控制模块中采用有功－频率下垂控制策略，有功－频率下垂控制传递函数如下：
，
其中，为机械功率，/>为有功参考功率，/>为有功功率下垂系数，/>为有功频率的参考值，/>为VSG产生的角频率；
根据VSG转子运动方程以及有功－频率下垂控制传递函数的关系，推导出VSG功频控制的方程：
，
其中，为输出电磁功率，J为转动惯量，D为阻尼系数，/>为VSG产生的角频率，/>为VSG角频率的参考值，/>为转动惯量J与角频率/>的乘积，/>是VSG产生的角频率对时间的导数，即角频率变化率。
在一些实施例中，在S2步骤中，根据VSG的输入输出功率，VSG控制逆变器模型的二阶传递函数G(s)为：
，
其中，U为电网相电压有效值，U=220V，E为逆变器内电势，E=240V，Z为虚拟阻抗，，U、E、Z为实际已知或自设参数，s为拉普拉斯变换的复变量。
根据权利要求4所述的计及RoCoF的VSG自适应参数优化控制方法，其特征在于，在S2步骤中，二阶传递函数G(s)对应典型二阶模型的自然振荡角频率、阻尼比/>为：
，
由于期望在调频过程中，二阶模型工作在的欠阻尼状态，取误差带为±2%，通过参数数值及自然振荡角频率/>的变化范围确定固定惯量/>、阻尼/>以及J、D的变化范围。
在一些实施例中，在S2步骤中，二阶传递函数G(s)对应典型二阶模型的超调量和调节时间/>为：
。
在一些实施例中，在S3步骤中，由于期望在调频过程中二阶模型可以工作在的欠阻尼状态，因此根据二阶传递函数G(s)得到转动惯量J与阻尼系数D之间的关系约束式为：
。
在一些实施例中，在S4步骤中，改进参数自适应策略的传递函数为：
，
其中，为VSG稳定运行时的值，K J和K S为参数变化的阈值，用以防止微小的高频频率波动引起的参数变化；RCF为RoCoF的测量值，需要进行限幅使其小于/>；/>为RoCoF期望的变化范围，取1Hz/s；/>为功率环产生的角速度偏差值，需要进行限幅使其小于/>，/>为期望的频率变化范围，取0.2Hz；D中的1.4为选取/>时根据D的关系约束式求得的系数，D中的1.6为选取/>时根据D的关系约束式求得的系数。
在一些实施例中，在S5步骤中，自适应滑模内环其控制律为：
，
其中，，/>为电路中的滤波电感，/>为电路中的滤波电容，/>为电路中的寄生电阻，/>为大于零的自适应系数且有上下界，取/>为/>的估计值，/>为逆变器输出电压，/>为VSG生成的电压参考值，/>是电压滑模控制器的滑模变量，/>是逆变系统结构对参考输出电压的影响，/>为电路中的输出电流，/>和/>为大于0的滑模面系数，/>为跟随滑模面变化的函数且/>大于|Z|，表示滑模切换函数增益。
在一些实施例中，在S5步骤中，将自适应滑模内环生成的三相电压送入SVPWM得出脉冲调制，送入逆变器。
通过采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：
本发明的自适应参数优化控制方法相比于传统的自适应策略，能限制RoCoF的变化幅度，提高系统的频率稳定性和动态调节能力，确保系统在安全的频率和RoCoF变化范围内稳定运行，在短路比更高的强电网下表现出更强的鲁棒性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
无疑的，本发明的此类目的与其他目的在下文以多种附图与绘图来描述的较佳实施例细节说明后将变为更加显见。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一个或数个较佳实施例，并配合所示附图，作详细说明如下。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，并且附图是示意性的，并不一定按照实际的比例绘制。
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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个或数个实施例，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，还可以根据此类附图获得其他的附图。
图1为本发明一些实施例中的 VSG控制整体结构示意图；
图2为本发明一些实施例中的功率环结构示意图；
图3为本发明一些实施例中的转动惯量J增大时模型零极点分布图；
图4为本发明一些实施例中的阻尼系数D增大时模型零极点分布图；
图5为本发明一些实施例中的有功下垂系数K n 增大时系统零极点分布图；
图6（1）为本发明一些实施例中的同步发电机功角变化曲线示意图；
图6（2）为本发明一些实施例中的同步发电机角速度变化曲线示意图；
图7为本发明一些实施例中的D跟随J变化时的零极点分布示意图；
图8为本发明一些实施例中的不同控制策略的频率偏差曲线；
图9为本发明一些实施例中的不同控制策略的RoCoF曲线；
图10为本发明一些实施例中的使用传统双闭环加自适应参数控制的A相输出电流；
图11为本发明一些实施例中的使用ASMC加自适应参数控制的A相输出电流。
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，以下结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，但并不用于限定本发明。
另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。但注明直接连接则说明连接地两个主体之间并不通过过渡结构构建连接关系，只通过连接结构相连形成一个整体。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
参照图1-7，图1为本发明一些实施例中的 VSG控制整体结构示意图；图2为本发明一些实施例中的功率环结构示意图；图3为本发明一些实施例中的转动惯量J增大时模型零极点分布图；图4为本发明一些实施例中的阻尼系数D增大时模型零极点分布图；图5为本发明一些实施例中的有功下垂系数增大时系统零极点分布图；图6（1）为本发明一些实施例中的同步发电机功角变化曲线示意图；图6（2）为本发明一些实施例中的同步发电机角速度变化曲线示意图；图7为本发明一些实施例中的D跟随J变化时的零极点分布示意图。
根据本发明的一些实施例，本发明提供了一种计及RoCoF的VSG自适应参数优化控制方法，包括：
S1、建立基于VSG控制的逆变器模型，将虚拟转动惯量J和阻尼系数D引入到逆变器模型中，根据VSG转子运动方程以及有功－频率下垂控制传递函数的关系，推导出VSG功频控制的方程；
在S1步骤中，如图1所示，该基于VSG控制的逆变器模型包括上位机调控模块、功率计算模块、VSG控制模块、RoCoF计算模块、虚拟阻抗模块和自适应滑模内环模块，该上位机调控模块、该VSG控制模块、该虚拟阻抗模块和该自适应滑模内环模块顺序连接，该自适应滑模内环模块输出端与该逆变器连接，该逆变器通过输电线路与交流电网连接；
该上位机调控模块向该VSG控制模块中输入设定的有功参考功率和无功参考功率Q ref ；
该功率计算模块实时采集该逆变器模型中的有功功率P和无功功率Q，并将得到的数值输入至该VSG控制模块中；
该RoCoF计算模块实时采集该逆变器模型中的RoCoF值和频率偏差，并将得到的数值输入至该VSG控制模块中；
该虚拟阻抗模块模拟逆变器内阻使该VSG控制模块中生成的参考内电势成为逆变器的参考输出电压，通过该自适应滑模内环模块后得到SVPWM的调制波。
该VSG控制模块中采用有功－频率下垂控制策略，有功－频率下垂控制传递函数如下：
，
其中，为机械功率，/>为有功参考功率，/>为有功功率下垂系数，/>为有功频率的参考值，/>为VSG产生的角频率；
根据VSG转子运动方程以及有功－频率下垂控制传递函数的关系，推导出VSG功频控制的方程：
，
其中，为输出电磁功率，J为转动惯量，D为阻尼系数，/>为VSG产生的角频率，/>为VSG角频率的参考值，/>为转动惯量J与角频率/>的乘积，/>是VSG产生的角频率对时间的导数，即角频率变化率。
S2、根据VSG的输入输出功率，建立VSG控制逆变器模型的二阶传递函数G(s)，选取稳态时虚拟转动惯量J和阻尼系数D的变化范围；
根据VSG的输入输出功率，VSG控制逆变器模型的二阶传递函数G(s)为：
，
其中，U为电网相电压有效值，U=220V，E为逆变器内电势，E=240V，Z为虚拟阻抗，，U、E、Z为实际已知或自设参数，s为拉普拉斯变换的复变量。
二阶传递函数G(s)对应典型二阶模型的自然振荡角频率、阻尼比/>为：
，
由于期望在调频过程中，二阶模型工作在的欠阻尼状态，取误差带为±2%，通过参数数值及自然振荡角频率/>的变化范围确定固定惯量/>、阻尼/>以及J、D的变化范围；
二阶传递函数G(s)对应典型二阶模型的超调量和调节时间/>为：
。
S3、求解当VSG控制逆变器模型稳定时，虚拟转动惯量J和阻尼系数D之间的约束关系，得出有关虚拟转动惯量J和阻尼系数D的随动方程；
不同参数变化时的零极点分布图如图3-5所示，由于期望在调频过程中二阶模型可以工作在的欠阻尼状态，取误差带为±2%，因此根据二阶传递函数G(s)得到转动惯量J与阻尼系数D之间的关系约束式为：
如图6（1）（2）所示，同步发电机功角和频率振荡过程存在以下规律：
参照图7中VSG参数的选定需求，改进参数自适应策略的传递函数为：
，
其中，为VSG稳定运行时的值，K J和K S为参数变化的阈值，用以防止微小的高频频率波动引起的参数变化；RCF为RoCoF的测量值，需要进行限幅使其小于/>；/>为RoCoF期望的变化范围，取1Hz/s；/>为功率环产生的角速度偏差值，需要进行限幅使其小于/>，/>为期望的频率变化范围，取0.2Hz；D中的1.4为选取/>时根据D的关系约束式求得的系数，D中的1.6为选取/>时根据D的关系约束式求得的系数。
S4、选取稳态时有关虚拟转动惯量J和阻尼系数D的随动方程，对逆变器模型中实际电压的RoCoF和频率偏差进行采样计算，代入改进参数自适应策略，得到自适应后的虚拟转动惯量J和阻尼系数D；
S5、通过自适应参数调整后，功率环得到参考内电势，经过虚拟阻抗模块和改进后的自适应滑模内环得到SVPWM的调制波。
有关VSG控制的逆变器模型中，功率环具体结构如图2所示，在S5步骤中，自适应滑模内环其控制律为：
，
其中，，/>为电路中的滤波电感，/>为电路中的滤波电容，/>为电路中的寄生电阻，/>为大于零的自适应系数且有上下界，取/>为/>的估计值，/>为逆变器输出电压，/>为VSG生成的电压参考值，/>是电压滑模控制器的滑模变量，/>是逆变系统结构对参考输出电压的影响，/>为电路中的输出电流，/>和/>为大于0的滑模面系数，/>为跟随滑模面变化的函数且/>大于|Z|，表示滑模切换函数增益。
将自适应滑模内环生成的三相电压送入SVPWM得出脉冲调制，送入逆变器。
为了验证本发明方法的有效性，设置并网运行输出有功功率为10kW，无功功率恒定为0kvar，设置0.2s时有功负载从6kW突降至3.5kW，分别在短路比(Short-circuitratio，SCR)不同的电网环境中进行实验。
参照图8-11，图8为本发明一些实施例中的不同控制策略的频率偏差曲线；图9为本发明一些实施例中的不同控制策略的RoCoF曲线；图10为本发明一些实施例中的使用传统双闭环加自适应参数控制的A相输出电流；图11为本发明一些实施例中的使用ASMC加自适应参数控制的A相输出电流。
使用本发明提出的预同步算法，能使并网电流在预同步后平稳增长到期望的输出电流值，消除了并网电流的瞬时频率和功率的波动。
图8为设置0.2s时有功负载从6kW突降至3.5kW三种方法的输出频率曲线对比图，分别为传统VSG恒参数控制、底层使用传统双闭环加计及RoCoF的自适应参数控制和底层使用ASMC加计及RoCoF的自适应参数控制，图9为三种方法对应的RoCoF曲线。
从图9可看出，采用本发明计及RoCoF的自适应参数控制策略得到的曲线比采用传统恒惯量和阻尼控制得到的曲线更加平缓，而且能有效抑制RoCoF突增，说明本发明提出的自适应控制策略对有功功率指令变化引起的频率变化具有抑制作用，使用ASMC作为底层控制能进一步减小频率的偏差以及RoCoF的变化范围。
VSG由于其电压源性质，在弱电网中更加稳定，但是在强电网中由于等效为两电压源直接连接，容易失稳。对比图10-11中，SCR=1.64的极弱电网、SCR=5.7的强电网和SCR=33.3的极强电网三种环境下的测试可知，底层使用传统双闭环的自适应参数控制策略在SCR=33.3的极强电网下失稳，而底层使用ASMC的控制策略在强电网环境中比传统双闭环有更强的鲁棒性。
应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于此处所公开的特定处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的此类特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。
说明书中提到的“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语或“实施例”并不一定均指同一个实施例。
此外，所描述的特征或特性可以任何其他合适的方式结合到一个或多个实施例中。在上面的描述中，提供一些具体的细节，例如厚度、数量等，以提供对本发明的实施例的全面理解。然而，相关领域的技术人员将明白，本发明无需上述一个或多个具体的细节便可实现或者也可采用其他方法、组件、材料等实现。
Claims (5)
1.一种计及RoCoF的VSG自适应参数优化控制方法，其特征在于，包括
S1、建立基于VSG控制的逆变器模型，将虚拟转动惯量J和阻尼系数D引入到逆变器模型中，根据VSG转子运动方程以及有功－频率下垂控制传递函数的关系，推导出VSG功频控制的方程；
S2、根据VSG的输入输出功率，建立VSG控制逆变器模型的二阶传递函数G(s)，选取稳态时虚拟转动惯量J和阻尼系数D的变化范围；
S3、求解当VSG控制逆变器模型稳定时，虚拟转动惯量J和阻尼系数D之间的约束关系，得出有关虚拟转动惯量J和阻尼系数D的随动方程；
在S1步骤中，该基于VSG控制的逆变器模型包括上位机调控模块、功率计算模块、VSG控制模块、RoCoF计算模块、虚拟阻抗模块和自适应滑模内环模块，该上位机调控模块、该VSG控制模块、该虚拟阻抗模块和该自适应滑模内环模块顺序连接，该自适应滑模内环模块输出端与该逆变器连接，该逆变器通过输电线路与交流电网连接；
该上位机调控模块向该VSG控制模块中输入设定的有功参考功率Pref和无功参考功率Qref；
该功率计算模块实时采集该逆变器模型中的有功功率P和无功功率Q，并将得到的数值输入至该VSG控制模块中；
该RoCoF计算模块实时采集该逆变器模型中的RoCoF值和频率偏差，并将得到的数值输入至该VSG控制模块中；
该虚拟阻抗模块模拟逆变器内阻使该VSG控制模块中生成的参考内电势成为逆变器的参考输出电压，通过该自适应滑模内环模块后得到SVPWM的调制波；
在S1步骤中，该VSG控制模块中采用有功－频率下垂控制策略，有功－频率下垂控制传递函数如下：
其中，Pm为机械功率，Pref为有功参考功率，Kn为有功功率下垂系数，fref为有功频率的参考值，f为VSG产生的角频率；
结合转子运动方程和调速器方程，ω为VSG产生的角频率，ω0为VSG角频率的参考值；根据VSG转子运动方程以及有功－频率下垂控制传递函数的关系，推导出VSG功频控制的方程：
其中，Pe为输出电磁功率，J为转动惯量，D为阻尼系数，ω为VSG产生的角频率，ω0为VSG角频率的参考值，Jω为转动惯量J与角频率ω的乘积，dω/dt是VSG产生的角频率对时间的导数，即角频率变化率；
在S2步骤中，根据VSG的输入输出功率，VSG控制逆变器模型的二阶传递函数G(s)为：
其中，U为电网相电压有效值，U＝220V，E为逆变器内电势，E＝240V，Z为虚拟阻抗，Z＝1Ω，U、E、Z为实际已知或自设参数，s为拉普拉斯变换的复变量；
S4、选取稳态时有关虚拟转动惯量J和阻尼系数D的随动方程，对逆变器模型中实际电压的RoCoF和频率偏差进行采样计算，代入改进参数自适应策略，得到自适应后的虚拟转动惯量J和阻尼系数D；
在S4步骤中，改进参数自适应策略的传递函数为：
其中，J0为VSG稳定运行时的值，KJ和KS为参数变化的阈值，用以防止微小的高频频率波动引起的参数变化；RCF为RoCoF的测量值，需要进行限幅使其小于RCFlim；RCFlim为RoCoF期望的变化范围，取1Hz/s；△ω为功率环产生的角速度偏差值，需要进行限幅使其小于2π△flim，△flim为期望的频率变化范围，取0.2Hz；D中的1.4为选取ξ＝0.7时根据D的关系约束式求得的系数，D中的1.6为选取ξ＝0.8时根据D的关系约束式求得的系数；
S5、通过自适应参数调整后，功率环得到参考内电势，经过虚拟阻抗模块和改进后的自适应滑模内环得到SVPWM的调制波；
在S5步骤中，自适应滑模内环其控制律为：
其中，
Lf为电路中的滤波电感，Cf为电路中的滤波电容，Rf为电路中的寄生电阻，θ为大于零的自适应系数且有上下界，取/>为θ的估计值，uo为逆变器输出电压，ur为VSG生成的电压参考值，e＝uo-ur是电压滑模控制器的滑模变量，/>是逆变系统结构对参考输出电压的影响，io为电路中的输出电流，k1和k2为大于0的滑模面系数，k(t)为跟随滑模面变化的函数且k(t)大于|Z|，表示滑模切换函数增益。
2.根据权利要求1所述的计及RoCoF的VSG自适应参数优化控制方法，其特征在于，在S2步骤中，二阶传递函数G(s)对应典型二阶模型的自然振荡角频率ωn、阻尼比ξ为：
由于期望在调频过程中，二阶模型工作在0.6<ξ<0.8的欠阻尼状态，取误差带为±2％，通过参数数值及自然振荡角频率ωn的变化范围确定固定惯量J0、阻尼D0以及J、D的变化范围。
3.根据权利要求2所述的计及RoCoF的VSG自适应参数优化控制方法，其特征在于，在S2步骤中，二阶传递函数G(s)对应典型二阶模型的超调量σ％和调节时间ts为：
。
4.根据权利要求3所述的计及RoCoF的VSG自适应参数优化控制方法，其特征在于，在S3步骤中，由于期望在调频过程中，典型二阶模型工作在0.6<ξ<0.8的欠阻尼状态，因此根据二阶传递函数G(s)得到转动惯量J与阻尼系数D之间的关系约束式为：
。
5.根据权利要求1所述的计及RoCoF的VSG自适应参数优化控制方法，其特征在于，在S5步骤中，将自适应滑模内环生成的三相电压送入SVPWM得出脉冲调制，送入逆变器。
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