[发明专利]一种快速无功支撑的虚拟同步机低电压穿越控制策略

摘要

本发明公开了一种快速无功支撑的虚拟同步机低电压穿越控制策略，在常规虚拟同步机控制的基础上，提出了一种改进的虚拟同步机控制结构，可以在电网电压对称跌落时屏蔽虚拟同步机的无功‑电压下垂特性和功率误差，降低电网电压跌落带来的负面影响。同时，本发明提出了一种新的电流参考值计算方法，可以在低电压穿越时抑制过电流并向电网快速提供无功功率支撑。本发明方法无需模式切换算法，可以抑制电网电压跌落导致的电流冲击，并向电网快速提供无功支撑，同时还可以根据电网需求灵活分配有功和无功功率，使并网逆变器的容量得到充分利用。

主权项

1.一种快速无功支撑的虚拟同步机低电压穿越控制策略，包括如下步骤：(1)采集并网逆变器的三相电网电压u_gabc和三相电网电流i_gabc并计算出虚拟同步机输出的有功功率P和无功功率Q；(2)根据有功功率P和无功功率Q计算出虚拟同步机输出电势的幅值E和相位角θ；(3)利用相位角θ分别对三相电网电压u_gabc和三相电网电流i_gabc进行旋转坐标变换，对应得到d‑q坐标系下的电网电压矢量u_gdq和电网电流矢量i_gdq；(4)根据电网电压矢量u_gdq计算出电网电压幅值U_g，进而根据电网电压幅值U_g实时检测电网电压状态；(5)根据电网电压状态计算出电网电流参考值的d轴分量i_gd^*和q轴分量i_gq^*；(6)根据电网电流参考值和反馈值，通过电网电流控制环计算得到并网逆变器的调制电压矢量u_dq；(7)利用相位角θ对调制电压矢量u_dq进行旋转坐标变换，得到α‑β坐标系下的调制电压矢量u_αβ，进而利用SVPWM算法构造出一组PWM信号以对并网逆变器中的功率开关器件进行控制。