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江蘇大學(xué)施凱獲國家專利權(quán)

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龍圖騰網(wǎng)獲悉江蘇大學(xué)申請的專利一種交直流混合微電網(wǎng)中接口變換器的π型虛擬同步發(fā)電機(jī)控制方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán),本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予,授權(quán)公告號為:CN114865656B

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-06發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉:該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為:202210575132.1,技術(shù)領(lǐng)域涉及:H02J3/24;該發(fā)明授權(quán)一種交直流混合微電網(wǎng)中接口變換器的π型虛擬同步發(fā)電機(jī)控制方法是由施凱;陳煜洋;徐培鳳;孫宇新;劉夢陽設(shè)計(jì)研發(fā)完成,并于2022-05-25向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

一種交直流混合微電網(wǎng)中接口變換器的π型虛擬同步發(fā)電機(jī)控制方法在說明書摘要公布了:本發(fā)明提供了一種交直流混合微電網(wǎng)中接口變換器的π型虛擬同步發(fā)電機(jī)控制方法。對用于交流頻率的虛擬同步發(fā)電機(jī)控制方程進(jìn)行調(diào)整,并且引入直流電壓的慣性控制方程。此控制策略可以為交直流混合微電網(wǎng)提供電壓和頻率支持,并為交流頻率和直流電壓引入慣性,解決了傳統(tǒng)虛擬同步電機(jī)控制技術(shù)在交直流混合微電網(wǎng)中只能為交流側(cè)慣性的問題,在有效提高交直流混合微電網(wǎng)中交流頻率及直流電壓的抗擾動(dòng)特性的同時(shí),使得交直流子網(wǎng)共同承擔(dān)負(fù)載擾動(dòng)突變帶來的影響。

本發(fā)明授權(quán)一種交直流混合微電網(wǎng)中接口變換器的π型虛擬同步發(fā)電機(jī)控制方法在權(quán)利要求書中公布了:1.一種交直流混合微電網(wǎng)中接口變換器的π-VSG控制方法,其特征在于,包括以下步驟:S1:計(jì)算接口變換器直流側(cè)電壓偏差和接口變換器交流側(cè)頻率偏差,并根據(jù)直流側(cè)電壓允許波動(dòng)范圍和交流側(cè)頻率允許波動(dòng)范圍,計(jì)算直流電機(jī)的電動(dòng)勢系數(shù);S2:將直流電機(jī)電動(dòng)勢方程引入虛擬同步發(fā)電機(jī)控制策略,并提出直流側(cè)電壓控制方式,搭建π-VSG控制模型;S3:將直流側(cè)額定電壓和接口變換器傳輸功率輸入到π-VSG控制的有功環(huán)中,得到等效電流偏差;S4:利用π-VSG控制算法中的有功環(huán)和無功環(huán),計(jì)算得到電壓參考值eabc;S5:根據(jù)電壓參考值eabc控制接口變換器的雙向功率傳輸;所述S1中,設(shè)接口變換器直流側(cè)電壓偏差用ΔUdc表示,接口變換器交流側(cè)頻率偏差用Δωac表示,ΔUdc和Δfac分別表示為:ΔUdc=Udc-UdcNΔωac=ωac-ωacN其中,Udc為接口變換器直流側(cè)電壓,UdcN為接口變換器直流側(cè)額定電壓,ωac為接口變換器交流側(cè)頻率,ωacN為接口變換器交流側(cè)額定頻率;設(shè)直流電機(jī)的電動(dòng)勢系數(shù)用KE表示,KE表示為: 其中,Mu為直流側(cè)電壓最大允許波動(dòng)值,Mω為交流側(cè)頻率最大允許波動(dòng)值,Mu和Mω表示為:|Udc-UdcN|≤Mu|ωac-ωacN|≤Mω;所述S2中,對比虛擬同步電機(jī)的機(jī)械方程 其中,J為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,Pm為機(jī)械功率,Pe為電磁功率;結(jié)合直流電機(jī)電動(dòng)勢方程,得到: 其中,Uω為交流側(cè)虛擬電動(dòng)勢,Cω為交流側(cè)虛擬電容,Kω為虛擬直流電機(jī)的電動(dòng)勢系數(shù),Im為交流側(cè)輸入電流,Ie為交流側(cè)的輸出電流,Uω和Cω分別表示為:Uω=Kωω 傳統(tǒng)的VSG控制策略考慮了交流頻率的動(dòng)態(tài)響應(yīng),但沒有考慮直流電壓的變動(dòng),鑒于此,提出了一個(gè)直流電壓的慣性控制方式;其中,Iin為直流側(cè)輸出電流,Iout為交流側(cè)輸入電流,Cu為直流側(cè)虛擬電容: 結(jié)合對交流側(cè)的控制方程,提出π-VSG控制模型;所述S3中,設(shè)π-VSG控制器輸出的等效電流偏差用ΔIu和ΔIω表示,ΔIu和ΔIω表示為: 其中,Pi為接口變換器的輸出功率,P0為接口變換器的初始有功功率,UdcN為直流母線的額定電壓;所述S4中,在有功環(huán)中基于二階數(shù)學(xué)模型計(jì)算得到輸出相位角θ: 接口變換器的無功環(huán)采用無功–電壓下垂控制: 式中,Em為交流電壓幅值參考值,KQ為無功慣性系數(shù),Dq為無功–電壓下垂系數(shù),Vn和V分別為交流電壓幅值的給定值和實(shí)際值,Q0和Qbic分別為接口變換器無功功率的初始值和實(shí)際值;將有功環(huán)輸出的頻率和相位信號與無功環(huán)輸出的電壓幅值信號合成為參考電壓eabc:

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實(shí)施、許可或投資類似專利技術(shù),可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)@麢?quán)人江蘇大學(xué),其通訊地址為:212013 江蘇省鎮(zhèn)江市京口區(qū)學(xué)府路301號;或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服,聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。

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