温春雪， 陈 丹， 胡长斌， 朴政国， 周京华

(北京市电力电子与电气传动工程研究中心(北方工业大学)， 北京市 100144)

0 引言

随着微网的快速发展，大量的电力电子设备融入传统电力系统中，电力电子设备低惯量、小阻尼的缺点成为微网领域关注的焦点，虚拟同步发电机(VSG)控制技术应运而生[1-3]。传统VSG参数固定的局限性，使得VSG的控制效果难以满足微网并离网运行要求，而将VSG与自适应控制结合，可以提高VSG的灵活性、可拓展性和可靠性[4]。

微网的运行状态分为离网和并网2种状态。离网工况下，逆变器输出频率不再由电网提供支撑，而是依靠下垂特性进行调节。故风电、光伏等新能源的间歇性和波动性的影响，以及不可预测的负载波动等都会对逆变器输出频率的动态特性造成影响，甚至难以保证其稳态特性良好[2]。并网工况下，逆变器输出频率由电网提供支撑，故根据VSG下垂特性，输出功率的动态特性与转动惯量和阻尼系数均有关，故当出现频率或者输入功率扰动时，逆变器输出功率会有超调或者振荡，甚至会有较大的功率冲击，导致过流保护。结合转子的机械方程可知，在动态过程中，转动惯量、阻尼系数、频率和输出功率间应该相互适应。

目前基于VSG的自适应控制策略大致有如下4种。

1)在VSG直流端利用分布式光伏与储能配合，构成光储联合系统，利用储能输出功率弥补光伏电源动态特性带来的不足[5-8]。但光伏电源动态特性复杂，较难控制和跟踪，并且这类系统直流侧仍然为储能电池，并没有从根源上解决问题。……