[发明专利]基于虚拟电流的VSG预同步控制方法及其并网方法

权利要求书

1.一种基于虚拟电流的VSG预同步控制方法，包括如下步骤：

S1.获取VSG输出端和HDG-MG输出端的实时电压值；所述的HDG-MG为含异构微源孤岛微电网；

S2.构建连接VSG和HDG-MG的虚拟阻抗并设定阻抗值，从而计算得到VSG和HDG-MG之间的虚拟电流值；

S3.将步骤S2计算得到的虚拟电流值进行变换得到d轴电流和q轴电流；

S4.根据d轴电流值和d轴电流设定值，计算得到的VSG预同步幅值控制量；具体包括如下步骤：

将步骤S3得到的d轴电流值i_vd与d轴电流设定值i_vdr求差，得到差值i_vd,r-i_vd；再将差值通过积分环节得到VSG预同步幅值控制量ΔU；K_di为积分系数，s为拉普拉斯算子；

S5.根据q轴电流值和q轴电流设定值，计算得到的VSG预同步相位控制量；具体包括如下步骤：

将步骤S3得到的q轴电流i_vq求导数后得到q轴导数电流i_sq，然后再与q轴电流设定值i_vq,r求差，得到差值i_vq,r-i_sq；最后，将差值通过一阶惯性环节得到VSG预同步相位控制量Δω；J_V为一阶惯性环节的惯性参数，D_V为一阶惯性环节的惯性常数；

S6.输出步骤S5得到的VSG预同步幅值控制量和VSG预同步相位控制量，完成基于虚拟电流的VSG预同步控制。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟电流的VSG预同步控制方法，其特征在于步骤S2所述的构建连接VSG和HDG-MG的虚拟阻抗并设定阻抗，从而计算得到VSG和HDG-MG之间的虚拟电流值，具体包括如下步骤：

A.构建连接VSG和HDG-MG的虚拟阻抗Z_V，并设定阻抗值为纯电阻值R_V；

B.采用如下算式计算得到VSG和HDG-MG之间的虚拟电流值

式中为VSG的输出端的实时电压向量；为HDG-MG的输出端的实时电压向量；Z_V为连接VSG和HDG-MG的虚拟阻抗；U_e为VSG的输出端的实时电压与HDG-MG的输出端的实时电压的差值；R_V为虚拟阻抗Z_V的电阻值；θ_e为VSG的输出端的实时电压向量与HDG-MG的输出端的实时电压向量之间的电压相角差。

3.根据权利要求2所述的基于虚拟电流的VSG预同步控制方法，其特征在于步骤S3所述的将步骤S2计算得到的虚拟电流值进行变换得到d轴电流和q轴电流，具体为将步骤S2计算得到的电流值进行Park变换，并旋转d轴使得d轴与a轴重合，从而得到d轴电流和q轴电流。

4.根据权利要求3所述的基于虚拟电流的VSG预同步控制方法，其特征在于所述的将步骤S2计算得到的虚拟电流值进行变换得到d轴电流和q轴电流，具体为采用如下步骤计算得到d轴电流i_vd和q轴电流i_vq：

a.采用如下算式进行Park变换，从而得到旋转前的d轴电流i_vd'和q轴电流i_vq'：

式中i_vd'为旋转前的d轴电流；i_vq'为旋转前的q轴电流；T_Park为Park变换算子，且θ_ref为d轴与a轴的夹角；i_va为VSG和HDG-MG之间的虚拟电流值的a轴分量，i_vb为VSG和HDG-MG之间的虚拟电流值的b轴分量，i_vc为VSG和HDG-MG之间的虚拟电流值的c轴分量，且θ_e为VSG的输出端的实时电压向量与HDG-MG的输出端的实时电压向量之间的电压相角差；

b.旋转d轴，使得d轴与a轴重合，从而得到d轴电流i_vd和q轴电流i_vq为