[发明专利]基于励磁状态分析的虚拟同步发电机低电压穿越控制方法

摘要

本发明公开了基于励磁状态分析的虚拟同步发电机低电压穿越控制方法，所述方法包括:借鉴同步发电机与电网并联时无功功率调节原理，改进下垂特性、无功环和有功环的设计，有效应对无功增量过大、冲击电流难以避免、环路耦合加强问题；在不改变系统VSG特性的基础上重新设计附加电流环,在电网故障期间可辅助系统欠励磁状态运行,调节输出电流并发出无功功率支撑。本发明采取了新的定向方法，加速了暂态过程，在电网故障期间无需切换控制算法，也无需另加入状态间平滑切换策略，可同时应对低电压穿越问题和电网不对称跌落问题。

主权项

基于励磁状态分析的虚拟同步发电机低电压穿越控制方法，其特征在于，所述方法包括:S1、执行准同期算法和VSG控制模块中的预同步算法，调节逆变器输出电压，自动选择并网时机闭合并网开关；S2、并网瞬间将VSG控制模块中的预同步算法切出系统，并接入有功功率给定和无功功率给定，待有功功率给定和无功功率给定达到期望值，系统进入稳定运行状态；S3、检测到电网发生低电压穿越故障，运用VSG控制模块中新下垂特性屏蔽原下垂特性响应，运用VSG控制模块中新有功环和新无功环保持VSG的虚拟电角速度和电势，并在附加电流环中计算电流给定的PI环节处加入限幅作用；S4、在电网故障期间，用附加电流环辅助系统欠励磁状态运行，限制有功功率输出，接入无功补偿支路；S5、检测到电网故障恢复的瞬间，在附加电流环中计算电流给定的PI环节处取消限幅，切除无功补偿支路，延时数个工频周期后取消VSG控制模块中新有功环和新无功环的保持作用，取消新下垂特性中屏蔽下垂特性响应作用；S6、电网故障恢复，VSG控制模块回到原设定状态并稳定运行。