[发明专利]静电同步发电机

摘要

本发明涉及用于控制与电源相关联的逆变器的设备和方法，其中所述电源通常是分布式电源。逆变器的作用是对电功率输出进行调制，例如，以适当的电压提供三相AC电输出，其中，所述输出将被供应给传统的配电网。本发明包括对同步发电机的运转情况进行建模。变量表示该虚拟同步发电机的虚拟转子(14)的角位置和旋转速度。施加于转子上的电磁转矩是根据所测量的逆变器的输出电流和表示转子中的激励电流的变量来计算的。考虑该转矩和施加于虚拟转子的理论上的驱动转矩(其在物理模拟中将由诸如引擎等一些原动机供应)以及转子的虚拟惯量，来计算虚拟转子的角速度。通过使用虚拟转子的角位置和旋转速度并且考虑前面提到的激励电流，可以获得在虚拟发电机的定子中感应的cmf。在此基础上，生成控制信号，该控制信号使逆变器产生与由虚拟同步发电机提供的输出对应的AC输出。必须对同步发电机进行调节，也必须对本发明的虚拟同步发电机进行调节。为此，本发明提供了反馈回路，在该反馈回路中，虚拟发电机转子的旋转速度与基准角速度的偏离被检测，并且所述偏离用于调节虚拟驱动转矩，从而调节转子的旋转速度，并且因此调节AC输出的频率和由逆变器供应的有功功率。

主权项

一种用于逆变器的控制设备，所述控制设备实现同步发电机的模型，所述控制设备包括：变量，其表示虚拟发电机转子的角位置和旋转速度，逻辑，其用于根据所测量的逆变器的输出电流和表示虚拟激励电流的变量来计算作用于所述虚拟发电机转子的虚拟电磁转矩，逻辑，其用于根据所述虚拟电磁转矩和表示施加到所述虚拟发电机转子的虚拟驱动转矩的至少一个变量以及表示所述转子的虚拟惯量的参数来计算所述虚拟转子的所述旋转速度，以及逻辑，其用于根据表示所述虚拟发电机转子的角位置和旋转速度的变量和表示所述激励电流的变量来计算控制信号，所述控制信号用于控制所述逆变器产生与所述虚拟同步发电机的输出对应的AC输出，所述控制设备还包括：逻辑，其实现第一反馈回路，在所述第一反馈回路中，所述虚拟发电机转子的旋转速度与基准旋转速度的偏离被检测并且被用于调整所述虚拟驱动转矩，从而调节所述虚拟发电机转子的所述角速度，并且因此调节来自所述逆变器的所述AC输出的频率和由所述逆变器供应的有功功率。