基于孤岛状态下VSG的二阶线性自抗扰控制系统及控制方法

    公开(公告)号:CN113258603B

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202110407313.9

    申请日:2021-04-15

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了基于孤岛状态下VSG的二阶线性自抗扰控制系统及控制方法,利用瞬时功率计算单元计算出虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)的瞬时输出功率;二阶线性自抗扰单元采用独立采样的方法采集VSG的系统输出ω,并将ω作为反馈信号输入到二阶线性自抗扰单元中;二阶线性自抗扰单元输出VSG的角速度修正值,将修正值输出到有功环中;信号合成单元接收有功环和无功环的输出,进行三相电压信号合成;最后,经过双环控制单元和空间矢量脉宽调制单元将得到的参考电压进行空间矢量脉宽调制SVPWM,产生控制逆变器的脉冲信号,对逆变器进行控制。

    一种基于虚拟负阻抗以及电流动态补偿的虚拟同步发电机的功率解耦方法及其系统

    公开(公告)号:CN116316850A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310323768.1

    申请日:2023-03-29

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了一种基于虚拟负阻抗以及电流动态补偿的虚拟同步发电机的功率解耦方法及其系统,所述方法:虚拟同步发电机在接入中低压配电网络时,线路的阻感特性和功角的波动使得VSG输出功率存在强耦合,造成功率控制产生误差,极大影响了并网质量和输电稳定。本发明通过分析线路阻抗比所造成的VSG功率耦合机理,并具体分析了功角在功率解耦控制中的重要性,提出了一种基于虚拟负阻抗和电流动态补偿无功偏差的改进型解耦方法。适用于VSG并网运行时,时常出现给定功率变化、电网频率波动的情况,极易造成输出功率超调或缺额的工况。

    一种基于频率电压补偿的VSG并联运行控制策略及系统

    公开(公告)号:CN116094069B

    公开(公告)日:2023-07-07

    申请号:CN202310290964.3

    申请日:2023-03-23

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了一种基于频率电压补偿的VSG并联运行控制策略及系统,采用电压、电流双环控制算法作为VSG的底层控制算法,电压环采用准比例谐振调节器抑制输出电压的谐波分量,电流环采用比例控制以加快系统响应速度;并对有功控制环和无功控制环进行改进。VSG并联运行控制系统包括:分布式电源、三相全桥逆变器、滤波器、负载、VSG控制算法模块、双环控制模块、并联预同步模块、虚拟阻抗模块。本发明适用于VSG离网情况下,需要增加VSG台数的多VSG并联运行工况,能减少并联瞬间产生的电流冲击造成的不稳定性,实现多机并联带负载运行,减小环流带来的影响,提高功率分配的精确度。

    基于孤岛状态下VSG的二阶线性自抗扰控制系统及控制方法

    公开(公告)号:CN113258603A

    公开(公告)日:2021-08-13

    申请号:CN202110407313.9

    申请日:2021-04-15

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了基于孤岛状态下VSG的二阶线性自抗扰控制系统及控制方法,利用瞬时功率计算单元计算出虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)的瞬时输出功率;二阶线性自抗扰单元采用独立采样的方法采集VSG的系统输出ω,并将ω作为反馈信号输入到二阶线性自抗扰单元中;二阶线性自抗扰单元输出VSG的角速度修正值,将修正值输出到有功环中;信号合成单元接收有功环和无功环的输出,进行三相电压信号合成;最后,经过双环控制单元和空间矢量脉宽调制单元将得到的参考电压进行空间矢量脉宽调制SVPWM,产生控制逆变器的脉冲信号,对逆变器进行控制。

    一种具有高输出电压增益开关电感型准Z源逆变器

    公开(公告)号:CN110165921B

    公开(公告)日:2020-12-18

    申请号:CN201910446267.6

    申请日:2019-05-27

    申请人: 江苏大学

    发明人: 任明炜 吴函

    IPC分类号: H02M7/5387

    摘要: 本发明公开了一种具有高输出电压增益开关电感型准Z源逆变器,包括直流电压源Uin、准Z源网络、开关电感单元、升压单元和三相逆变桥,再连接输出滤波电感、输出滤波电容和负载,准Z源网络包括第一电感L1、第一二极管D1、第一电容C1和第二电容C2;开关电感单元包括第二电感L2、第三电感L3、第二二极管D2、第三二极管D3和第三电容C3;所述升压单元包括第四二极管D4和开关管S0;本发明整个电路继承了传统准Z源的优点,改进了一般开关电感的结构,使本发明具有更高的升压能力,且减小了逆变桥中开关管的电压应力,降低了第一电感的电流脉动,提高了输出电能质量。

    基于惯量和虚拟阻抗协同自适应的VSG控制方法

    公开(公告)号:CN111756054A

    公开(公告)日:2020-10-09

    申请号:CN202010519512.4

    申请日:2020-06-09

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: H02J3/24 H02J3/18

    摘要: 本发明公开了基于惯量和虚拟阻抗协同自适应的VSG控制方法,通过引入给定功率变化比例KP,将角频率的偏移量Δω作为惯量是否切换的判断依据,结合KP的值选择相应的惯量,进而实现惯量的自适应调节;根据阈值判定角频率变化率是否超出设定范围自适应调节虚拟阻抗,通过虚拟阻抗的自适应改变加速VSG系统的频率调节,提高VSG的稳定性。本发明所提出的VSG控制方法具有应对给定输入有功功率、负荷突变时频率的波动速率问题的能力,并兼具解决惯量和频率响应速度的矛盾问题的能力。

    一种基于补偿电枢绕组虚拟自感的低压穿越控制方法

    公开(公告)号:CN110176780A

    公开(公告)日:2019-08-27

    申请号:CN201910298800.9

    申请日:2019-04-15

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: H02J3/38 H02J3/16

    摘要: 本发明公开了一种基于补偿电枢绕组虚拟自感的低压穿越控制方法,当检测到电网故障时,在电压外环与电流内环间加入低压穿越控制策略,所述低压穿越控制策略包括冲击电流的抑制部分与无功电流的补偿部分,将d轴电压外环通过冲击电流的抑制部分处理后连接电流内环,抑制电枢绕组d轴电流分量的冲击;将q轴电压外环的输出与无功电流的补偿部分的输出相加后连接电流内环,通过调节无功调节系数补偿无功功率,支持电网电压恢复;同时重设VSG控制算法模块有功无功环输入,维持虚拟电势幅值、频率不变。

    一种不平衡电网下虚拟同步发电机的控制方法

    公开(公告)号:CN114172189B

    公开(公告)日:2023-12-15

    申请号:CN202111298882.0

    申请日:2021-11-04

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了一种不平衡电网下虚拟同步发电机的控制方法,属于基于分布式发电的新能源技术领域。基于理想工况的VSG的研究方法并不适用于存在输出电流不平衡和功率振荡等问题的电网电压不对称的情况。在分析不对称工况下VSG的运行机理后,提出了一种新的控制策略。该方法通过舍去电压负序分量并且控制电流的负序分量,以同时解决电流不平衡和功率振荡两种问题。另外,提出了一种电网电压前馈控制,抑制了在电网电压跌落和恢复瞬间所产生的冲击电流。

    基于惯量和虚拟阻抗协同自适应的VSG控制方法

    公开(公告)号:CN111756054B

    公开(公告)日:2023-10-10

    申请号:CN202010519512.4

    申请日:2020-06-09

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: H02J3/24 H02J3/18

    摘要: 本发明公开了基于惯量和虚拟阻抗协同自适应的VSG控制方法,通过引入给定功率变化比例KP,将角频率的偏移量Δω作为惯量是否切换的判断依据,结合KP的值选择相应的惯量,进而实现惯量的自适应调节;根据阈值判定角频率变化率是否超出设定范围自适应调节虚拟阻抗,通过虚拟阻抗的自适应改变加速VSG系统的频率调节,提高VSG的稳定性。本发明所提出的VSG控制方法具有应对给定输入有功功率、负荷突变时频率的波动速率问题的能力,并兼具解决惯量和频率响应速度的矛盾问题的能力。

    一种考虑频率耦合效应的端口阻抗模型分析方法

    公开(公告)号:CN114696356A

    公开(公告)日:2022-07-01

    申请号:CN202210329408.8

    申请日:2022-03-31

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: H02J3/38 H02M7/44

    摘要: 本发明提供一种考虑频率耦合效应的端口阻抗模型分析方法。包括步骤1,计算扰动经PLL产生的偏差值,非理想PLL输出锁相角作为Park变换角。步骤2,近似处理PLL输出锁相角求出Park变换矩阵。步骤3,用考虑耦合的Park变换将abc坐标系三相信号变换到dq坐标系。步骤4,计算dq坐标系信号经矢量控制后输出电压。步骤5,用Park逆变换初步计算考虑耦合的a相参考电压。步骤6,加入环流补偿电压,计算考虑耦合效应的a相参考电压。步骤7,用考虑耦合效应桥臂电压调制函数和电流计算桥臂子模块电容电压。步骤8,根据桥臂子模块电容电压计算桥臂电压。步骤9,用桥臂电压和平衡方程求频率耦合阻抗模型。步骤10,用阻抗模型中序和耦合分量求耦合程度频率特性函数。