基于虚拟同步发电机控制的逆变器并联软启动方法及系统

文档序号:26055941发布日期:2021-07-27 15:33阅读:137来源:国知局
基于虚拟同步发电机控制的逆变器并联软启动方法及系统

本发明涉及逆变器并联软启动领域,特别是涉及一种基于虚拟同步发电机控制的逆变器并联软启动方法及系统。



背景技术:

在双机并联运行的孤网系统中,逆变器不经过断路器进入公共母线的需求或断路器处于常闭状态,此时第二台设备的启动方式存在一些问题。

第一种启动方式的启动过程如下:

第一台逆变器启动完成后,第二台启动时检测其端口处的电压,以测量得到的端口处电压和锁相得到的相角为电压和频率指令,以恒压恒频控制方式进行启动,然后再将逆变器的电压频率指令转换为虚拟同步发电机算法下的指令运行。

这样的启动方式在实际运行过程中存在这样的问题:第一台逆变器启动完成后产生的电压u1和在第二台逆变器端口处产生的电压u2,因为线路阻抗的原因必然存在压降。第二台逆变器以u2为指令启动,因为两台逆变器端口电压差产生环流可能会引起系统过流,触发过流保护,停止运行。

第二种启动方法的启动过程如下:

第一台逆变器启动完成后,第二台以直接vsg算法得到的电压频率指令控制电压电流双闭环启动。这种方法启动时存在的问题为:第二台计算得到的频率指令可能和第一台逆变器的频率指令值不同,即电压环控制进行坐标变换时使用的频率与u2的实际频率不同,而只有当旋转坐标系的旋转频率与电压电流矢量的旋转频率同步时通过坐标变化得到的两相旋转坐标系下的电压电流量才能进行pi控制,但两者频率不同步时,则无法通过坐标变换得到稳定的两相旋转坐标下的电压电流量,因此无法进行pi控制。

因此,对双机并联运行的孤网系统,逆变器端口到交流母线之间无断路器情况下的并联系统无法正常启动,且各端口处电气测量量不一致时也会造成并联系统无法启动。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种基于虚拟同步发电机控制的逆变器并联软启动方法及系统,以解决逆变器端口到交流母线之间无断路器情况下的并联系统无法启动的问题,以及因为各端口处电气测量量不一致而造成的启动问题,以实现并联系统的启动。

为实现上述目的,本发明提供了如下方案:

一种基于虚拟同步发电机控制的逆变器并联软启动方法,包括:

令第一逆变器空载启动,并通过虚拟同步发电机控制算法使得所述第一逆变器与虚拟同步发电机具有相同的外特性,使得所述第一逆变器输出虚拟同步发电机控制所需的第一调制波幅值以及第一频率;

对第二逆变器的端口的第二电压以及第二电流进行锁相,基于恒压恒频控制,以电流环控制方式启动锁相后的第二逆变器,控制所述第二电流的频率和相角为锁相后的第二逆变器的频率和相角,使得所述第二逆变器输出虚拟同步发电机控制所需的第二调制波幅值以及第二频率;

锁定所述第一调制波幅值以及所述第二调制波幅值,生成锁定后的第一调制波幅值以及锁定后的第二调制波幅值;

调节所述锁定后的第一调制波幅值、所述第一频率、所述锁定后的第二调制波幅值以及所述第二频率,使得调节后的第一调制波幅值与调节后的第二调制波幅值相同,以及调节后的第一频率与调节后的第二调频率相同。

可选的,所述令第一逆变器空载启动,并通过虚拟同步发电机控制算法使得所述第一逆变器与虚拟同步发电机具有相同的外特性,使得所述第一逆变器输出虚拟同步发电机控制所需的第一调制波幅值以及第一频率,具体包括:

令第一逆变器空载启动,并通过虚拟同步发电机控制算法使得所述第一逆变器与虚拟同步发电机具有相同的外特性,测量所述第一逆变器的端口输出的第一电压和第一电流;

基于所述虚拟同步发电机控制算法,根据所述第一电压和所述第一电流确定第一下垂特性曲线;所述第一下垂特性曲线包括表征有功功率与频率之间关系的第一曲线以及表征无功功率与电压之间的关系的第二曲线;

根据所述第一下垂特性曲线生成所述第一逆变器运行所需的电压指令以及频率指令;

根据所述电压指令以及所述频率指令进行电压电流双闭环控制,使得所述第一逆变器输出虚拟同步发电机控制所需的第一调制波幅值以及第一频率。

可选的,所述对第二逆变器的端口的第二电压以及第二电流进行锁相,基于恒压恒频控制,以电流环控制方式启动锁相后的第二逆变器,控制所述第二电流的频率和相角为锁相后的第二逆变器的频率和相角,使得所述第二逆变器输出虚拟同步发电机控制所需的第二调制波幅值以及第二频率,之后还包括:

基于所述虚拟同步发电机控制算法,根据所述第二电压和所述第二电流确定第二下垂特性曲线;所述第二下垂特性曲线包括表征有功功率与频率之间关系的第三曲线以及表征无功功率与电压之间的关系的第四曲线。

可选的,所述锁定所述第一调制波幅值以及所述第二调制波幅值,生成锁定后的第一调制波幅值以及锁定后的第二调制波幅值,具体包括:

根据数字信号处理器内存储的存储变量,锁定所述第一逆变器中由电压电流双闭环控制方式产生的第一调制波幅值为固定值,锁定所述第二逆变器中由电流环控制方式产生的第二调制波幅值为固定值,生成锁定后的第一调制波幅值以及锁定后的第二调制波幅值。

可选的,所述调节所述锁定后的第一调制波幅值、所述第一频率、所述锁定后的第二调制波幅值以及所述第二频率,使得调节后的第一调制波幅值与调节后的第二调制波幅值相同,以及调节后的第一频率与调节后的第二调频率相同,具体包括:

根据所述第一曲线以及所述第二曲线调节所述锁定后的第一调制波幅值以及所述第一频率,根据所述第三曲线以及所述第四曲线调节所述锁定后的第二调制波幅值以及所述第二频率,使得调节后的第一调制波幅值与调节后的第二调制波幅值相同,以及调节后的第一频率与调节后的第二调频率相同。

一种基于虚拟同步发电机控制的逆变器并联软启动系统,包括:

第一调制波幅值以及第一频率输出模块,用于令第一逆变器空载启动,并通过虚拟同步发电机控制算法使得所述第一逆变器与虚拟同步发电机具有相同的外特性,使得所述第一逆变器输出虚拟同步发电机控制所需的第一调制波幅值以及第一频率;

第二调制波幅值以及第二频率输出模块,用于对第二逆变器的端口的第二电压以及第二电流进行锁相,基于恒压恒频控制,以电流环控制方式启动锁相后的第二逆变器,控制所述第二电流的频率和相角为锁相后的第二逆变器的频率和相角,使得所述第二逆变器输出虚拟同步发电机控制所需的第二调制波幅值以及第二频率;

锁定模块,用于锁定所述第一调制波幅值以及所述第二调制波幅值,生成锁定后的第一调制波幅值以及锁定后的第二调制波幅值;

调节模块,用于调节所述锁定后的第一调制波幅值、所述第一频率、所述锁定后的第二调制波幅值以及所述第二频率,使得调节后的第一调制波幅值与调节后的第二调制波幅值相同,以及调节后的第一频率与调节后的第二调频率相同。

可选的,所述第一调制波幅值以及第一频率输出模块,具体包括:

第一电压和第一电流测量单元,用于令第一逆变器空载启动,并通过虚拟同步发电机控制算法使得所述第一逆变器与虚拟同步发电机具有相同的外特性,测量所述第一逆变器的端口输出的第一电压和第一电流;

第一下垂特性曲线确定单元,用于基于所述虚拟同步发电机控制算法,根据所述第一电压和所述第一电流确定第一下垂特性曲线;所述第一下垂特性曲线包括表征有功功率与频率之间关系的第一曲线以及表征无功功率与电压之间的关系的第二曲线;

电压指令以及频率指令生成单元,用于根据所述第一下垂特性曲线生成所述第一逆变器运行所需的电压指令以及频率指令;

第一调制波幅值以及第一频率输出单元,用于根据所述电压指令以及所述频率指令进行电压电流双闭环控制,使得所述第一逆变器输出虚拟同步发电机控制所需的第一调制波幅值以及第一频率。

可选的,还包括:

第二下垂特性曲线确定模块,用于基于所述虚拟同步发电机控制算法,根据所述第二电压和所述第二电流确定第二下垂特性曲线;所述第二下垂特性曲线包括表征有功功率与频率之间关系的第三曲线以及表征无功功率与电压之间的关系的第四曲线。

可选的,所述锁定模块,具体包括:

锁定单元,用于根据数字信号处理器内存储的存储变量,锁定所述第一逆变器中由电压电流双闭环控制方式产生的第一调制波幅值为固定值,锁定所述第二逆变器中由电流环控制方式产生的第二调制波幅值为固定值,生成锁定后的第一调制波幅值以及锁定后的第二调制波幅值。

可选的,所述调节模块,具体包括:

调节单元,用于根据所述第一曲线以及所述第二曲线调节所述锁定后的第一调制波幅值以及所述第一频率,根据所述第三曲线以及所述第四曲线调节所述锁定后的第二调制波幅值以及所述第二频率,使得调节后的第一调制波幅值与调节后的第二调制波幅值相同,以及调节后的第一频率与调节后的第二调频率相同。

根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:本发明提供了一种基于虚拟同步发电机控制的逆变器并联软启动方法及系统,基于虚拟同步发电机控制算法,使得第一逆变器输出第一调制波幅值以及第一频率;对第二逆变器的端口的第二电压以及第二电流进行锁相,使得所述第二逆变器输出虚拟同步发电机控制所需的第二调制波幅值以及第二频率;调节所述锁定后的第一调制波幅值、所述第一频率、所述锁定后的第二调制波幅值以及所述第二频率,使得调节后的第一调制波幅值与调节后的第二调制波幅值相同,以及调节后的第一频率与调节后的第二调频率相同,使得第一逆变器以及第二逆变器的端口处的电气测量量一致,以保证设备的正常运行,实现逆变器端口到交流母线之间无断路器情况下的并联系统的软启动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的基于虚拟同步发电机控制的逆变器并联软启动方法流程图;

图2为本发明所提供的基于虚拟同步发电机控制的逆变器并联软启动系统结构图;

图3为虚拟同步机有功频率控制框图;

图4为第一曲线或第三曲线示意图;

图5为虚拟同步机无功电压控制框图;

图6为第二曲线或第四曲线示意图;

图7为虚拟同步机控制框图;

图8为逆变器并联系统示意图;

图9为两台逆变器并联运行有功功率分配过程示意图;

图10为两台逆变器并联运行无功功率分配过程示意图;

图11为并联软启动运行流程图;

图12为仿真过程中的三相电压标幺值、频率和负载情况示意图;

图13为旋转坐标系下第一逆变器与第二逆变器的调制波的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明所提供的基于虚拟同步发电机控制的逆变器并联软启动方法流程图,如图1所示,一种基于虚拟同步发电机控制的逆变器并联软启动方法,包括:

步骤101:令第一逆变器空载启动,并通过虚拟同步发电机控制算法使得所述第一逆变器与虚拟同步发电机具有相同的外特性,使得所述第一逆变器输出虚拟同步发电机控制所需的第一调制波幅值以及第一频率。

所述步骤101具体包括:令第一逆变器空载启动,并通过虚拟同步发电机控制算法使得所述第一逆变器与虚拟同步发电机具有相同的外特性,测量所述第一逆变器的端口输出的第一电压和第一电流;基于所述虚拟同步发电机控制算法,根据所述第一电压和所述第一电流确定第一下垂特性曲线;所述第一下垂特性曲线包括表征有功功率与频率之间关系的第一曲线以及表征无功功率与电压之间的关系的第二曲线;根据所述第一下垂特性曲线生成所述第一逆变器运行所需的电压指令以及频率指令;根据所述电压指令以及所述频率指令进行电压电流双闭环控制,使得所述第一逆变器输出虚拟同步发电机控制所需的第一调制波幅值以及第一频率。

在实际应用中,第一逆变器与dsp数字信号处理器连接,空载启动,通过虚拟同步发电机控制算法使逆变器与具有同步发电机相同的外特性,该虚拟同步发电机控制算法通过测量逆变器端口输出的有功功率和无功功率,根据该虚拟同步发电机控制算法中的下垂曲线特性得到逆变器运行所需的电压指令和频率指令,使用得到的电压指令和频率指令进行电压电流双闭环控制,使逆变器输出虚拟同步发电机控制所需的电压幅值和频率。其中,此处的虚拟同步发电机控制算法中的下垂曲线特性为第一下垂曲线特性,包括表征有功功率与频率之间关系的第一曲线(p-f下垂曲线)以及表征无功功率与电压之间的关系的第二曲线(q-u下垂曲线)。

步骤102:对第二逆变器的端口的第二电压以及第二电流进行锁相,基于恒压恒频控制,以电流环控制方式启动锁相后的第二逆变器,控制所述第二电流的频率和相角为锁相后的第二逆变器的频率和相角,使得所述第二逆变器输出虚拟同步发电机控制所需的第二调制波幅值以及第二频率。

所述步骤102之后还包括:基于所述虚拟同步发电机控制算法,根据所述第二电压和所述第二电流确定第二下垂特性曲线;所述第二下垂特性曲线包括表征有功功率与频率之间关系的第三曲线以及表征无功功率与电压之间的关系的第四曲线。

在实际应用中,第二逆变器与dsp数字信号处理器连接,对端口处的电压电流量进行锁相,以电流环控制方式运行启动,控制逆变器的输出电流的频率和相角为锁相得到的频率和相角,获得此时调制波幅值和频率,根据虚拟同步发电机算法得到第二下垂特性曲线,所述第二下垂特性曲线包括表征有功功率与频率之间关系的第三曲线(p-f下垂曲线)以及表征无功功率与电压之间的关系的第四曲线(q-u下垂曲线)。

步骤103:锁定所述第一调制波幅值以及所述第二调制波幅值,生成锁定后的第一调制波幅值以及锁定后的第二调制波幅值。

所述步骤103具体包括:根据数字信号处理器内存储的存储变量,锁定所述第一逆变器中由电压电流双闭环控制方式产生的第一调制波幅值为固定值,锁定所述第二逆变器中由电流环控制方式产生的第二调制波幅值为固定值,生成锁定后的第一调制波幅值以及锁定后的第二调制波幅值。

在实际应用中,在dsp程序中定义两个存储变量,赋值为第一逆变器的调制波、频率值,以此将第一逆变器中双闭环控制产生的第一调制波幅值锁定为固定值,使其不受双闭环控制的影响;在dsp程序中定义另两个存储变量,赋值为第二台逆变器的调制波幅值、频率值,将第二逆变器电流环控制的产生的第二调制波幅值锁定为固定值,使其不受电流环控制的影响。此时两台逆变器的固定值为空载状态下的调制波幅值及频率。

步骤104:调节所述锁定后的第一调制波幅值、所述第一频率、所述锁定后的第二调制波幅值以及所述第二频率,使得调节后的第一调制波幅值与调节后的第二调制波幅值相同,以及调节后的第一频率与调节后的第二调频率相同。

所述步骤104具体包括:根据所述第一曲线以及所述第二曲线调节所述锁定后的第一调制波幅值以及所述第一频率,根据所述第三曲线以及所述第四曲线调节所述锁定后的第二调制波幅值以及所述第二频率,使得调节后的第一调制波幅值与调节后的第二调制波幅值相同,以及调节后的第一频率与调节后的第二调频率相同。

在实际应用中,两台逆变器通过实时测量有功功率,在空载状态下的调制波频率基础上,根据对应的p-f下垂曲线内有功功率与频率的一一对应关系,修改调制波的频率;在空载状态下的调制波幅值基础上通过测量无功功率并根据对应的q-u下垂曲线内无功与电压的一一对应关系修改调制波的幅值,最终使得两台逆变器的频率指令、调制波幅值相同,以保证设备的正常运行。

图2为本发明所提供的基于虚拟同步发电机控制的逆变器并联软启动系统结构图,一种基于虚拟同步发电机控制的逆变器并联软启动系统,包括:

第一调制波幅值以及第一频率输出模块201,用于令第一逆变器空载启动,并通过虚拟同步发电机控制算法使得所述第一逆变器与虚拟同步发电机具有相同的外特性,使得所述第一逆变器输出虚拟同步发电机控制所需的第一调制波幅值以及第一频率。

所述第一调制波幅值以及第一频率输出模块201,具体包括:第一电压和第一电流测量单元,用于令第一逆变器空载启动,并通过虚拟同步发电机控制算法使得所述第一逆变器与虚拟同步发电机具有相同的外特性,测量所述第一逆变器的端口输出的第一电压和第一电流;第一下垂特性曲线确定单元,用于基于所述虚拟同步发电机控制算法,根据所述第一电压和所述第一电流确定第一下垂特性曲线;所述第一下垂特性曲线包括表征有功功率与频率之间关系的第一曲线以及表征无功功率与电压之间的关系的第二曲线;电压指令以及频率指令生成单元,用于根据所述第一下垂特性曲线生成所述第一逆变器运行所需的电压指令以及频率指令;第一调制波幅值以及第一频率输出单元,用于根据所述电压指令以及所述频率指令进行电压电流双闭环控制,使得所述第一逆变器输出虚拟同步发电机控制所需的第一调制波幅值以及第一频率。

第二调制波幅值以及第二频率输出模块202,用于对第二逆变器的端口的第二电压以及第二电流进行锁相,基于恒压恒频控制,以电流环控制方式启动锁相后的第二逆变器,控制所述第二电流的频率和相角为锁相后的第二逆变器的频率和相角,使得所述第二逆变器输出虚拟同步发电机控制所需的第二调制波幅值以及第二频率。

本发明还包括:第二下垂特性曲线确定模块,用于基于所述虚拟同步发电机控制算法,根据所述第二电压和所述第二电流确定第二下垂特性曲线;所述第二下垂特性曲线包括表征有功功率与频率之间关系的第三曲线以及表征无功功率与电压之间的关系的第四曲线。

锁定模块203,用于锁定所述第一调制波幅值以及所述第二调制波幅值,生成锁定后的第一调制波幅值以及锁定后的第二调制波幅值。

所述锁定模块203,具体包括:锁定单元,用于根据数字信号处理器内存储的存储变量,锁定所述第一逆变器中由电压电流双闭环控制方式产生的第一调制波幅值为固定值,锁定所述第二逆变器中由电流环控制方式产生的第二调制波幅值为固定值,生成锁定后的第一调制波幅值以及锁定后的第二调制波幅值。

调节模块204,用于调节所述锁定后的第一调制波幅值、所述第一频率、所述锁定后的第二调制波幅值以及所述第二频率,使得调节后的第一调制波幅值与调节后的第二调制波幅值相同,以及调节后的第一频率与调节后的第二调频率相同。

所述调节模块204,具体包括:调节单元,用于根据所述第一曲线以及所述第二曲线调节所述锁定后的第一调制波幅值以及所述第一频率,根据所述第三曲线以及所述第四曲线调节所述锁定后的第二调制波幅值以及所述第二频率,使得调节后的第一调制波幅值与调节后的第二调制波幅值相同,以及调节后的第一频率与调节后的第二调频率相同。

图3为虚拟同步机有功频率控制框图,其中ωn为额定角速度,ωl为实际角速度,kω为有功频率下垂系数,pn为额定有功功率,pout为输出的有功功率,δp为pn与pout的差值,δt为实际转矩与额定转矩的差值,d为阻尼系数,js为同步发电机转动惯量,δω为ωl与ωn的差值,ωref为角速度指令值前半部分为根据同步电机有功频率下垂特性得到虚拟的机械功率并与输出的电磁功率作差得到角速度的变化量,最后通过阻尼和惯性环节过程的转子运动方程部分得到角速度的指令值。

图4为第一曲线或第三曲线示意图,其中,横坐标表示有功功率,纵坐标表示角速度,同步发电机的频率f与角速度ω之间存在定量关系,ω=2πf。ωn为额定角速度,ωl为实际角速度,pn为额定功率,pl为实际功率。同步发电机的一次调频过程中同步发电机的输出的有功功率和频率体现为下垂特性。

图5为虚拟同步机无功电压控制框图,其中,qn为额定无功功率,ql为实无功功率,ku为无功电压下垂系数,kp,ki,s为pi调节器的参数,if为励磁电流。将无功功率的采样测量与其额定值比较作差,并将差值乘以相应的系数,得到无功功率变化量所对应的电压差,将电压差值与系统电压的给定值叠加,得到电压闭环调节的参考值,将反馈电压与得到的参考值比较作差,经过pi调节器的调节得到虚拟的励磁电流。

图6为第二曲线或第四曲线示意图,其中,横坐标表示无功功率,纵坐标表示电压,qn为额定无功功率,q1为实际的无功功率,un为额定电压,u1为实际电压。同步发电机的无功调压过程在外特性上体现为无功电压下垂特性。

图7为虚拟同步机控制框图,图中g1至g6分别为igbt的桥臂编号,c1为直流侧稳压电容,ia、ib、ic为逆变器桥臂端口输出的电流值,c为交流侧滤波电容,ea、eb、ec为逆变器桥臂输出的电压值,ua、ub、uc为端口输出的电压值,pe、qe为逆变器输出的功率值,ω为锁相得到的频率测量值,eref、ωref为电压、频率的指令值。

通过测量逆变器桥臂端口输出的电压电流值得到逆变器输出的功率pe、qe,通过虚拟同步发电机的有功频率下垂特性和无功电压下垂特性得到端口电压指令值的幅值eref和频率指令值ωref。并通过电压电流双闭环控制得到所需的调制波信号,经过pwm调制产生所需pwm信号。

图8为逆变器并联系统示意图,图中分别为两台逆变器机端输出的电流,u1、u2分别为两台逆变器机端输出的电压,分别为两台逆变器机端电压相对公共负载点电压的相角,p1、p2、q1、q2分别为两台逆变器机端输出的有功功率和无功功率。z1、z2分别为两台逆变器到公共负载的线路阻抗,θ1为第一台逆变器线路的阻抗角,θ2为第二台逆变器线路的阻抗角,upcc为负载端电压,r1、x1分别为第一台逆变器连接线路的电阻和电抗,r2、x2分别为第二台逆变器连接线路的电阻和电抗,i0为流过负载的电流,zl为负载的电抗。

图9为两台逆变器并联运行有功功率分配过程示意图,以两台下垂曲线相同的逆变器并联为例。假设在某一时刻,1号机(即第一逆变器)工作于a点,2号机(即第二逆变器)工作于b点,此时2号机输出的频率大于1号机,会使2号机超前母线的相位角逐渐增大,由有功功率输出特性可知2号机输出功率也逐渐增大,2号机工作点沿曲线下移;而1号机的频率小,相角滞后,由有功功率输出特性,1号机的输出功率逐渐减小,其工作点延下垂曲线向上移动,直到两台逆变器频率相等,系统达到稳态且有功功率均分。

图10为两台逆变器并联运行无功功率分配过程示意图,假设在某一时刻,1号机工作于c点,2号机工作于d点,此时2号机的电压大于1号机,会使2号机机端电压与负载电压之差较大,由无功功率输出特性可知2号机输出无功功率也逐渐增大,2号机工作点沿曲线下移,而1号机的工作点则延下垂曲线向上移动,直到两台逆变器电压相等,系统达到稳态且无功功率均分。

图11为并联软启动运行流程图,首先第一台储能逆变器空载启动完成,以虚拟同步发电机算法得到的电压和频率指令运行,根据电压、频率指令通过恒压恒频控制得到调制波幅值和频率,根据虚拟同步发电机控制策略得到p-f下垂曲线、q-u下垂曲线;第二台储能逆变器对端口处的电压电流量进行锁相,基于恒压恒频控制,电流环运行启动,获得调制波幅值和频率,根据虚拟同步发电机控制策略得到p-f下垂曲线、q-u下垂曲线;将第一台设备中双闭环控制产生的调制波幅值锁定,将第二台设备电流环控制的产生的调制波幅值锁定;两台设备根据p-f下垂曲线分别修改各自的频率指令,并根据q-u下垂曲线分别修改各自的调制波幅值,最终使得两台逆变器的频率指令、调制波幅值相同,以保证设备的正常运行。

本发明提出的一种基于虚拟同步发电机控制的逆变器并联软启动方法或系统可以解决逆变器端口到交流母线之间无断路器情况下的并联系统启动问题,可以避免因为各端口处电气测量量不一致而造成的启动问题,实现并联系统的启动。

启动工况如下:

在下垂系数相同且线路阻抗相同的工况下对本发明提出的基于虚拟同步发电机控制的逆变器并联软启动方法进行仿真实验。初始时处于空载状态,待两机启动完成后4s时投入10kw有功负载和1kvar无功负载,6s时继续增加有功无功负载。仿真过程中的三相电压标幺值、频率和负载情况如图12所示,旋转坐标系下两机的调制波如图13所示,仿真结果说明本发明具有可行性,md1为d轴,mq1为q轴。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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