本发明涉及虚拟同步发电机控制方法，更具体地说是孤岛模式下基于角加速度的虚拟同步发电机控制方法。
背景技术：
1、虚拟同步机技术通过电力电子变流器，以充分利用可再生能源发电装置和储能的富余能量为手段，为电力电子化的电力系统提供虚拟惯性，此举能够有效地稳定系统状态，增加其抗干扰能力。可再生能源发电设备一般以分布式的方式多点接入，为了充分利用其富余能量，常分别对这些设备采用虚拟同步机控制，这导致了双机甚至多机并联的工况大量地出现。传统的虚拟同步机控制在双机并联时，会因功率冲击产生显著的有功功率振荡，严重危害设备的安全；另一方面，尝试解决振荡的改进控制常引发较高的频率变化率，导致保护装置误动等一系列严重问题。因此，需要有效改进虚拟同步机的控制方法，使其能同时抑制功率振荡和频率变化率。
技术实现思路
1、本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种孤岛模式下基于角加速度的虚拟同步发电机控制方法，以实现在原有抑制系统有功功率振荡的优势下，进一步减小系统的频率变化率，防止由于系统过大的频率变化率导致整个微电网系统的崩溃。
2、本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
3、本发明孤岛模式下基于角加速度的虚拟同步发电机控制方法，其适用于对交流系统供电的逆变器，直流电源经稳压电容向vsg控制的逆变器供电，逆变器输出的交流电经过lcl滤波器后为交流系统供电；其特点是，设置vsg控制方法包括暂态阻尼控制及角加速度反馈控制，用于抑制多台并联vsg之间的有功功率振荡，降低系统的频率变化率，避免较大的频率变化率导致电气设备损坏而引发系统崩溃的问题。
4、本发明孤岛模式下基于角加速度的虚拟同步发电机控制方法，其适用于对交流系统供电的逆变器，直流电源经稳压电容向vsg控制的逆变器供电，逆变器输出的交流电经过lcl滤波器后为交流系统供电；其特点是，针对具有恒功率负载的电力系统，因系统产生负阻抗而造成系统有功频率振荡的加剧，设置vsg控制方法包括暂态阻尼控制及角加速度反馈控制，用于缓解加剧的有功功率振荡。
5、本发明孤岛模式下基于角加速度的虚拟同步发电机控制方法的特点也在于所述vsg控制方法包含如下步骤：
6、步骤1、建立模拟同步发电机动态特性的数学模型，所述数学模型是由式(1.1)表征的vsg有功功率控制器数学模型和由式(1.2)表征的vsg无功功率控制器数学模型：
7、
8、其中：以i表示第i台vsg，即vsgi；
9、ji为vsgi的虚拟转动惯量；
10、ωi为vsgi的输出电压角频率；
11、ωn为所有各vsg的额定角频率，所述额定角频率ωn为模拟的同步发电机的参考角频率；
12、dpi为vsgi的阻尼系数；dqi为vsgi的电压下垂系数；
13、pni为vsgi的有功功率参考值；qni为vsgi的无功功率参考值；
14、kqi为vsgi的无功功率调节惯性系数；
15、unom为所有各vsg的额定电压，所述所有各vsg的额定电压的值相等；
16、uoi为vsgi的输出电压的幅值；
17、emi为vsgi的内部电动势的均方根值；
18、pi为vsgi的输出有功功率，qi为vsgi的输出无功功率，并有：
19、
20、uoabci为vsgi的输出电压；
21、ilabci为vsgi的输出电流。
22、为系统的功率因数角；
23、步骤2、针对由式(1.1)所表征的vsg的有功功率控制器加入反馈控制ppfb和pdfb，建立分散式暂态阻尼反馈控制的vsg数学模型如式(2)，利用所述反馈控制ppfb和pdfb在系统受到大功率扰动时提供分散式暂态阻尼，用于抑制在受到大功率扰动投切时产生的有功功率振荡；
24、
25、式(2)中ppfbi和pdfbi分别表示为式(3.1)和式(3.2)：
26、
27、pdfbi＝dmi(ωi-ωbus)(3.2)
28、其中：
29、tei是vsgi的电磁功率补偿的时间常数；kei是vsgi的相应的补偿系数；
30、dmi是vsgi的暂态阻尼控制系数；ωbus为公共耦合点的角频率；
31、步骤3，针对由式(2)所表征的分散式暂态阻尼反馈控制的vsg数学模型加入基于角加速度的反馈控制，获得由式(4)所表征的基于角加速度反馈控制的vsg控制方式：
32、
33、以此为vsg提供虚拟的惯性，提高系统的转动惯量。
34、与已有技术比相，本发明有益效果体现在：
35、1、在多台虚拟同步发电机并联的工作情况下，当系统出现显著的负荷变化或者系统故障切除后，会产生较大的功率冲击。本发明通过增加角加速度反馈控制，为系统额外提供了虚拟转动惯量，当两台甚至多台虚拟同步机并联的系统受到功率冲击时，本发明控制方法能够有效抑制有功功率振荡并显著降低系统的频率变化率，预防系统崩溃。
36、2、本发明增加转动惯量和电磁功率反馈控制，能够更好的抵抗恒功率负载接入对有功功率振荡的显著放大作用，维持系统的稳定性。
1.一种孤岛模式下基于角加速度的虚拟同步发电机控制方法，其适用于对交流系统供电的逆变器，直流电源经稳压电容向vsg控制的逆变器供电，逆变器输出的交流电经过lcl滤波器后为交流系统供电；其特征是，设置vsg控制方法包括暂态阻尼控制及角加速度反馈控制，用于抑制多台并联vsg之间的有功功率振荡，降低系统的频率变化率，避免较大的频率变化率导致电气设备损坏而引发系统崩溃的问题。
2.一种孤岛模式下基于角加速度的虚拟同步发电机控制方法，其适用于对交流系统供电的逆变器，直流电源经稳压电容向vsg控制的逆变器供电，逆变器输出的交流电经过lcl滤波器后为交流系统供电；其特征是，针对具有恒功率负载的电力系统，因系统产生负阻抗而造成系统有功频率振荡的加剧，设置vsg控制方法包括暂态阻尼控制及角加速度反馈控制，用于缓解加剧的有功功率振荡。
3.根据权利要求1或2所述的孤岛模式下基于角加速度的虚拟同步发电机控制方法，其特征是所述vsg控制方法包含如下步骤：
