张宸宇， 杨 赟， 袁晓冬， 郑建勇

(1. 国网海上风电并网联合实验室(国网江苏省电力有限公司电力科学研究院)，江苏 南京 211103；2. 东南大学电气工程学院，江苏 南京 210096)

0 引言

新能源发电所采用的电力电子接口具有响应速度快，功率吞吐迅速等特点，但并网控制策略无法为电网提供电压或者频率支撑，更不能提供惯性支撑和阻尼作用[1-3]。为使电力电子接口对电网实现电压和频率支撑，国内外学者提出采用下垂控制对电力电子接口进行调制[4]，使其工作在发电机下垂特性曲线上。这一方法虽然使电力电子接口具有同步发电机的一些外特性，如实现p-f和q-v曲线，但是仍不能为电网提供阻尼和惯性。为模拟同步发电机的阻尼和惯性环节，通过在新能源发电装置—电力电子变换器直流侧配置储能器件，让变换器具有同步发电机的阻尼和惯性特性。

文献[5]首次提出虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)模型，并充分考虑了机械和电磁暂态特性；文献[6]在提出模型基础上，给出了VSG及其在微电网中的应用方式；文献[7]则阐明了下垂控制本质上是一种典型的VSG控制，只是控制传函中缺失了阻尼和惯性环节。

本文在前人研究基础上[8-11]建立类似同步发电机机械方程的模型，让电力电子变换器具有同步发电机的阻尼和惯性特性，对电网友好互动。最后进行MATLAB/Simulink仿真和基于DSP 28335的实验，仿真结果和实验结果均验证了本文所提方法的可行性和正确性。

1 下垂控制

为使电力电子接口实现电压和频率支撑，国内外学者提出使电力电子接口装置工作在同步发电机下垂特性曲线上，将系统不平衡的功率动态分配给各个机组承担，保证微网系统中频率电压的统一[12]，采用下垂控制对电力电子接口进行调制。……