[发明专利]一种基于虚拟同步机的三相PWM整流器控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于虚拟同步机的三相PWM整流器控制方法，其特征在于：包括以下内容：

针对任一时刻，

获取当前时刻的交流电网的运行参数，运行参数包括三相电压、三相电流和电角度；

根据当前时刻的运行参数分别计算当前时刻的机械转矩、励磁磁链和交流电网角度转速；

根据当前时刻的交流电网角度转速和虚拟转速计算当前时刻的转矩下垂量；

根据当前时刻的三相电流、电角度和励磁磁链计算当前时刻的电磁转矩；

根据当前时刻的电磁转矩、机械转矩和转矩下垂量计算新的虚拟转速，并将新的虚拟转速作为下一时刻计算转矩下垂量的反馈输入值，实现对电网频率的跟随调整；

根据新的虚拟转速计算新的电角度，并将新的电角度作为下一时刻计算电磁转矩的反馈输入值；

根据新的电角度、新的虚拟转速和当前时刻的励磁磁链计算当前时刻的虚拟反电动势；

根据当前时刻的虚拟反电动势计算当前时刻的控制整流器的调制波信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟同步机的三相PWM整流器控制方法，其特征在于：

所述根据当前时刻的运行参数计算当前时刻的机械转矩的具体过程为：

根据当前时刻的三相电压和三相电流计算系统输出有功功率；

将当前时刻的已设定的参考有功功率和系统输出有功功率的差值进行比例积分运算得到当前时刻的机械转矩；或者

由直流侧电压采样得到直流侧输出电压；

将当前时刻的已设定的参考直流电压和直流侧输出电压的差值进行比例积分运算得到当前时刻的机械转矩。

3.根据权利要求2所述的一种基于虚拟同步机的三相PWM整流器控制方法，其特征在于：

所述当前时刻的系统输出有功功率的计算公式为：

P＝v_ai_a+v_bi_b+v_ci_c；

其中v_a、v_b、v_c为三相电压，i_a、i_b、i_c为三相电流；

所述当前时刻的将已设定的参考有功功率和系统输出有功功率的差值进行比例积分运算得到当前时刻的机械转矩的计算公式为：

T_m＝K_p(P_ref-P)+K_i∫(P_ref-P)dt；

其中，P_ref为参考有功功率，K_p为比例系数，K_i为积分系数；

所述当前时刻的将已设定的参考直流电压和直流侧输出电压的差值进行比例积分运算得到当前时刻的机械转矩的计算公式为：

T_m＝K_p(V_ref-V_O)+K_i∫(V_ref-V_O)dt；

其中，V_ref为参考直流电压，V_O为直流侧输出电压。

4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟同步机的三相PWM整流器控制方法，其特征在于：

所述根据当前时刻的运行参数计算励磁磁链的具体过程为：

根据当前时刻的三相电压和三相电流计算系统输出无功功率；

将当前时刻的已设定的参考无功功率和系统输出无功功率的差值进行积分运算得到励磁磁链。

5.根据权利要求4所述的一种基于虚拟同步机的三相PWM整流器控制方法，其特征在于：

所述系统输出无功功率的计算公式为：

其中v_a、v_b、v_c为三相电压，i_a、i_b、i_c为三相电流。