胡文强，吴在军，孙充勃，宋 毅，原 凯

(1. 东南大学 电气工程学院，江苏 南京 210096；2. 国网北京经济技术研究院，北京 102209)

0 引言

能源是维持人类生存和社会发展的重要因素。电能作为一种便利的能源形式，是国民经济的命脉[1]。日益严重的能源短缺和环境污染问题，使新能源得到广泛的重视和利用。分布式发电DG(Distributed Generation)是利用新能源发电的有效途径[2]。分布式电源与储能接入大电网普遍采用由电力电子器件构成的并网逆变器，虽然其具有控制灵活、响应迅速等优点，但也存在低惯性、欠阻尼等不足。其中下垂控制策略虽然模拟了发电机组的“功频静特性”[3]，但仍然无法与同步发电机的惯性相匹配，容易给大电网造成冲击与振荡。

有国内外学者提出虚拟同步发电机VSG(Virtual Synchronous Generator)技术，使并网逆变器模拟同步发电机的转子运动惯性与机电暂态特性，以增加电力系统的虚拟惯性和阻尼，使分布式电源“友好”地接入电网。VSG的基本思想和概念最初在欧洲的VSYNC工程中由比利时鲁汶大学J. Driesen团队提出[4-6]。其控制思路是构造虚拟转动惯量及虚拟一次调频特性，并通过dq旋转坐标系下电流闭环反馈来提高控制精度[7]。该方案主要在外特性上模拟同步发电机的摇摆方程，但并未模拟其电压调节特性。此后克劳斯塔尔工业大学Yong Chen等人提出“VISMA(VIrtual Synchronous MAchine)”[8]技术，在结合转子运动方程的基础上加入定子电压方程，通过电流滞环控制产生并网逆变器的驱动信号。上述2种VSG模型实为电流型控制，难以为系统提供电压和频率支撑，仅适用于分布式电源渗透率较低的强电网环境，且必须运行在并网模式。……