[发明专利]一种虚拟同步发电机零电压穿越控制系统及控制方法

摘要

本发明的一种虚拟同步发电机控制系统及控制方法，在传统虚拟同步发电机结构的基础上，增加电压检测环节。首先改进传统的虚拟同步发电机结构，增加电压检测环节，采用降阶谐振调节器法对故障中的正负序分量进行分离，通过判断负序电压幅值的大小来判定是对称故障还是非对称故障。分别设计对称故障和不对称下的控制策略，采用基于正序电压直接前馈的方法快速抑制由于电网电压跌落引起的过电流，同时根据低电压穿越技术要求来提供相应的无功功率。本发明实现了电网电压跌落瞬间快速抑制过电流和迅速补偿无功功率等零电压穿越技术要求，零电压穿越是低电压穿越的极限情况，若能实现零电压穿越势必满足低电压穿越技术要求。

主权项

1.一种虚拟同步发电机零电压穿越控制系统，其特征在于，包括：三相全桥逆变器、第一阶滤波器、第二阶滤波器、电流正负序分离单元、电压正负序分离单元、电压幅值检测单元、VSG控制单元、PI调节单元和SPWM调制单元；三相全桥逆变器、第一阶滤波器和第二阶滤波器依次连接；电流正负序分离单元采集经第二阶滤波器滤波后的瞬时电流并进行dq变换和正负序电流的分离；电压正负序分离单元采集经第二阶滤波器滤波后的瞬时电压并进行dq变换和正负序电压的分离；电压幅值检测单元用于检测负序电压的幅值并根据检测结果选取输入到VSG控制单元的有功功率参考值和无功功率参考值；VSG控制单元采集并网点的频率、有功功率、无功功率和瞬时电压计算获得电网相位角和励磁电动势，电网相位角和励磁电动势经三相合成后得出VSG输出电压，VSG输出电压经过dq变换，得到d轴电压和q轴电压；d轴电压和经正负序分离后的瞬时d轴电压做差，q轴电压和经正负序分离后的瞬时q轴电压做差，再分别经过PI调节获得d轴参考电流和q轴参考电流；d轴参考电流和经正负序分离后的瞬时d轴电流做差，q轴参考电流和经正负序分离后的瞬时q轴电流做差，再分别经过PI调节获得d轴端电压和q轴端电压；d轴端电压和q轴端电压经坐标变换转换为三相端电压后经过SPWM调制返回给三相全桥逆变器。