【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电网控制领域，具体涉及一种基于逆变器的多虚拟同步发电机并联组网控制方法。
技术介绍
随着国民经济结构的调整以及电力行业的快速发展，社会对能源利用率、电能质量以及供电安全性和可靠性的要求越来越高。传统的火力发电大量消耗以煤为主的化石能源，由此带来的能源短缺、环境污染和温室效应等问题日益加重，大力推动基于新能源的分布式发电已迫在眉睫。然而分布式发电系统单机接入电网的成本高、控制困难，并且会对电网产生很大的冲击。由分布式发电单元并联组成的微电网在提高系统可靠性、提升系统功率以及降低成本方面有着巨大的优势，而且极大地削弱了分布式发电系统单机接入的不利影响，这对于实现新能源的可持续发展具有重大的意义。分布式电源经过电力电子接口的逆变器接入微电网内，因此研究试用于微电网中各逆变器的并联控制技术，使并联的各逆变器能够根据自身的容量合理调节有功和无功功率，输出波形一致的电压，从而有效地抑制环流，这对于实现微电网的安全、可靠和稳定运行具有十分重大的意义。现有的主从控制并联技术是产生时间比较久，技术相对比较成熟的一种逆变器并联控制技术，图1是主从控制的原理图。该技术的主要思想是在各逆变器中选出一台逆变器作为主模块，该模块采用电压电流双闭环控制方法控制负载电压，是电压型逆变器。而其他的逆变器作为从模块，只采用电流闭环控制，通过控制自身的输出电流来跟踪主模块电压环输出的参考电流，从而向系统中输出功率。主从控制方法过于依赖逆变器主模块以及控制器，系统的冗余性能比较差，主模块或者控制器一旦失效，整个微电网系统就会崩溃。而且主从控制法必须要考虑主、从模式的安全...
【技术保护点】
一种基于逆变器的多虚拟同步发电机并联组网控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：采集并联组网中单台逆变器的输出电压u0和输出电流i0，输出电压u0通过锁相环得到并联组网电压的幅值U0和频率f；步骤二：经过无功功率计算，获得逆变器的输出无功功率Q；经过有功功率计算，获得逆变器的输出电磁功率Pe；步骤三：将U0和Q作为无功‑电压控制环节的输入，得到励磁电动势E；将额定有功功率Pref和f作为有功‑频率控制环节的输入，得到机械功率Pm；步骤四：建立虚拟同步发电机的本体模型；步骤五：将机械功率Pm和励磁电动势E输入同步发电机模型中，输出调制电压；步骤六：将调制电压进行脉宽调制，再经过隔离放大后作用于逆变主电路，完成基于逆变器的多虚拟同步发电机并联组网控制。
【技术特征摘要】
1.一种基于逆变器的多虚拟同步发电机并联组网控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：采集并联组网中单台逆变器的输出电压u0和输出电流i0，输出电压u0通过锁相环得到并联组网电压的幅值U0和频率f；步骤二：经过无功功率计算，获得逆变器的输出无功功率Q；经过有功功率计算，获得逆变器的输出电磁功率Pe；步骤三：将U0和Q作为无功-电压控制环节的输入，得到励磁电动势E；将额定有功功率Pref和f作为有功-频率控制环节的输入，得到机械功率Pm；步骤四：建立虚拟同步发电机的本体模型；步骤五：将机械功率Pm和励磁电动势E输入同步发电机模型中，输出调制电压；步骤六：将调制电压进行脉宽调制，再经过隔离放大后作用于逆变主电路，完成基于逆变器的多虚拟同步发电机并联组网控制。2.根据权利要求1所述的一种基于逆变器的多虚拟同步发电机并联组网控制方法，其特征在于：步骤二中其中U为输出电压u0的有效值，I为输出电流i0的有效值，为输出电压u0与输出电流i0的相位差。3.根据权利要求1所述的一种基于逆变器的多虚拟同步发电机并联组网控制方法，其特征在于：步骤三中的机械功率Pm由额定有功功率Pref和功率偏差ΔP组成；ΔP＝kf(fN-f)，kf为比例调节系数，fN为额定频率，f为输出电压的频率。4.根据权利要求1所述的一种基于逆变器的多虚拟同步发电机并联组网控制方法，其特征在于：步骤三中的励磁电动势E由虚拟同步发电机的空载电势E0、无功功率调节单元的输出电动势ΔEQ和机端电压调节单元的输出电动势ΔEU组成，E＝E0+ΔEQ+ΔEU；其中，ΔEQ＝kq(Qref-Q)；kq和kp均为比例系数，Qref为额定无功功率，ki为积分系数，Uref为额定电压幅值。5.根据权利要求1所述的一种基于逆变器的多虚拟同步发电机并联组网控制方法，其特征在于：步骤四中的虚拟同步发电机的本体模型为： U · = E · - ( R a + jX s ) I · ...
【专利技术属性】
技术研发人员：王孙安，张磊，张滕，张斌权，盛万兴，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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