[实用新型]一种用于对虚拟同步机并网时的环流进行抑制的系统

说明书

本实用新型公开了一种用于对虚拟同步机并网时的环流进行抑制的系统，包括：中央控制器，用于输出无功功率参考值和有功功率参考值；输出无功控制电路，用于根据输出无功功率参考值通过无功下垂系数控制每个逆变器的输出无功；输出有功控制电路，用于在对虚拟同步发电机控制时，模拟同步发电机的调频特性和转动惯量，根据输出有功功率参考值通过有功下垂系数和阻尼系数控制控制每个逆变器的输出有功；输出电流控制电路，用于设置两台逆变器并联，通过控制每个逆变器的输出有功和输出无功控制逆变器的输出电流为预设比例；环流抑制电路，用于控制线路阻抗为预设比例的倒数，使两台逆变器的线路压降一致，对虚拟同步机并网时的环流进行抑制。

技术领域

本实用新型涉及计量校准领域，并且更具体地，涉及一种用于对虚拟同步机并网时的环流进行抑制的系统。

背景技术

并网时，逆变器输出功率(电流)可控，因此所谓的环流主要体现在逆变器孤岛运行中。并联逆变器孤岛运行方式如图1所示。逆变器的输出电流共分为两个部分，一个是负荷电流，另一个即是逆变器之间的环流。而由环流分量可知，当两台逆变器的输出电压幅值与相位相同时，环流分量为0。环流影响因素：

第i台逆变器输出的功率分别为：

由于逆变器的控制要用到下垂控制，即：

wi为第i台逆变器出口频率，Ei为第i台逆变器出口电压；w*为空载频率(两台逆变器一直)，E*为空载电压(两台逆变器一一致)，mi、ni 为第i台逆变器的有功、无功下垂系数；Pi、Qi为第i台逆变器输出有功、无功；Pi*、Qi*为第i台逆变器的参考有功、无功。孤岛模式是，逆变器输出功率由负荷决定，P*、Q*无效，等于0，即：

对功率公式进行简化，即认为θ≈0，cosθ≈1，sinθ≈θ；r≈0。原功率公式可化简为：

由上述两式得到：

可知，稳态时无功与阻抗相关，无法通过下垂控制器单独控制，间接导致两台逆变器端口电压幅值一般不相等。即E1≠E2。所以抑制环流，首先应该解锁无功输出与线路阻抗的耦合关系。

发明内容

本实用新型提供了一种用于对虚拟同步机并网时的环流进行抑制的方法及系统，以解决如何对虚拟同步机并网时的环流进行抑制的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于对虚拟同步机并网时的环流进行抑制的系统，其特征在于，设置双机并联模式，在逆变器双闭环控制中引入虚拟阻抗抑制环流，所述系统包括：

中央控制器，分别和输出无功控制电路和输出有功控制电路相连接，用于输出无功功率参考值和有功功率参考值；

输出无功控制电路，和输出电流控制电路相连接，用于在无功控制中添加同步发电机固有的励磁环节，增加积分项，根据输出无功功率参考值通过无功下垂系数控制每个逆变器的输出无功；

输出有功控制电路，和输出电流控制电路相连接，用于在对虚拟同步发电机控制时，模拟同步发电机的调频特性和转动惯量，根据输出有功功率参考值通过有功下垂系数和阻尼系数控制控制每个逆变器的输出有功；

输出电流控制电路，用于设置两台逆变器并联，通过控制每个逆变器的输出有功和输出无功控制逆变器的输出电流为预设比例；

环流抑制电路，和输出电流控制电路相连接，用于通过引入电感阻抗和阻抗引入控制策略控制线路阻抗为预设比例的倒数，使两台逆变器的线路压降一致，对虚拟同步机并网时的环流进行抑制。