[发明专利]一种提高虚拟同步控制逆变器同步稳定性的暂态控制方法

摘要

本发明公开了一种提高虚拟同步控制逆变器同步稳定性的暂态控制方法。目前，逆变器的稳定性研究主要集中于微网中逆变器的小干扰稳定性的研究，而对其在大干扰下的暂态稳定问题研究相对较少，其稳定机理尚不清晰。本发明针对逆变器电流饱和导致的虚拟功角失稳问题，采用在虚拟同步控制中引入无功功率附加暂态控制的方法，使逆变器在电流饱和的暂态过程中具有可达的稳定平衡点，保证逆变器在大干扰下的同步稳定性。本发明解决了逆变器电流内环饱和而可能导致的系统在暂态过程中不存在稳定平衡点的技术问题，防止了逆变器进入电流源模式后发生虚拟功角暂态失稳。

主权项

1.一种提高虚拟同步控制逆变器同步稳定性的暂态控制方法，其特征在于：针对逆变器电流饱和导致的虚拟功角失稳问题，采用在虚拟同步控制中引入无功功率附加暂态控制的方法，使逆变器在电流饱和的暂态过程中具有可达的稳定平衡点，保证逆变器在大干扰下的同步稳定性；所述逆变器输出的角频率ω*通过以下方式控制：当Imag＜Imax时，输出的角频率ω*采用正常虚拟同步控制：ω*‑ωg＝MP×(P0‑PE)，其中，Imag为逆变器的输出电流幅值，Imax为逆变器的限流设定值，ω*是逆变器输出的角频率，ωg是角频率设定值，MP是虚拟同步控制的阻尼系数，PE是逆变器输出有功功率的实际值，P0是逆变器输出有功功率的给定值；当Imag≥Imax时，输出角频率ω*采用含暂态控制项的修正虚拟同步控制：ω*‑ωg＝MP×(P0‑PE+Sassist)Sassist＝(KSP+KSI/s)×(QE‑Qassist)其中，ω*是逆变器输出的角频率，ωg是角频率设定值，MP是虚拟同步控制的阻尼系数，PE是逆变器输出有功功率的实际值，Po是逆变器输出有功功率的给定值，Sassist是修正虚拟同步控制的暂态控制项，QE是逆变器输出无功功率的实际值，Qassist是逆变器无功功率的暂态给定值，KSP是PI调节器的比例系数，KSI是PI调节器的积分系数，s表示复数域频率。