贺大为，张辉，王亚楠，魏亚龙，苏冰，李晓强

（1.西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048；2.清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室，北京100084）

基于钒流电池储能的虚拟同步发电机控制策略

贺大为1，2，张辉1，2，王亚楠1，魏亚龙1，苏冰1，李晓强1

（1.西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048；2.清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室，北京100084）

构建基于钒流电池储能的虚拟同步发电机（VSG），使微电网具有同步发电机惯量大、输出阻抗大等特性。采用同步发电机5阶方程作为VSG本体模型，双向Buck-Boost变换器作为连接钒流电池储能装置与VSG的桥梁，在调频单元中加入2次调频及对转动惯量和阻尼值的合理设置，可以省去传统的预同步单元，在4象限内准确地跟踪有功和无功功率，实现VSG离网到并网平滑切换。

钒流电池；虚拟同步发电机；小信号模型；平滑切换；双向Buck-Boost变换器

由于大规模风电、光伏等间歇式能源并网，其强随机性和波动性给电网的电能质量和安全稳定运行带来不利影响。钒流电池（VRB）及VSG以其独有的优势受到越来越广泛的关注［1-2］。基于VRB储能的VSG不仅适用于大规模新能源发电，而且具有传统同步发电机惯量大、输出阻抗大等优势。

VRB和VSG特有的优势使它们备受国内外学者的关注。文献［3-4］采用同步发电机二阶方程VSG，但参数整定的方法都较为复杂。文献［5］采用基于锁相环的二阶方程VSG离/并网无缝切换控制策略，但在切换过程中VSG输出功率和频率动态响应还有待改善。……