张赟宁， 蔡明磊， 向芳洲， 胡松林

(1.三峡大学 电气与新能源学院，湖北 宜昌 443002；2.三峡大学 智慧能源技术湖北省工程研究中心，湖北 宜昌 443002；3.南京邮电大学 先进技术研究院，南京 210023)

0 引 言

由于传统火力发电大量使用非可再生能源，导致非可再生能源的日益衰竭，新能源发电的利用率逐年增高，因此新能源并网的相关技术也得到了广泛的关注[1-3]。新能源通常利用基于电力电子技术的逆变器接入电网，电力电子设备响应速度快，但不能为系统提供惯性和阻尼，大量的新能源并入电网会大大削弱电力系统的惯性和阻尼[4]。低惯性系统在受到扰动后支撑能力差、频率调节能力和阻尼特性弱，致使频率稳定受到威胁[5]。此外，光伏和风力等发电方式出力具有波动性、随机性和不可控性等缺陷，会使得低惯性电力系统的运行环境变得更加恶劣[6]。

为了解决新能源并网的问题，学者们提出一种新型的逆变器控制算法，即虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)技术[7-9]，该技术的主要思想是模拟同步发电机的一次调频和转子运动方程，使接口逆变器具有传统同步发电机应对扰动时的输出特性，有效提高了新能源渗透率较高的电力系统的惯性和阻尼水平。VSG使得采用接口逆变器并入电网的新能源呈现出友好特性，因此引起了众多学者的广泛关注。

文献[10]提出在重点关注逆变器的控制算法时，可以采用直流电压源来替代直流侧的分布式电源。文献[11-12]通过在VSG有功控制的前向通道串联微分补偿环节，加快了VSG的功率响应速度，增大了系统阻尼比，从而有效减小了动态过程中功率振荡，但其输出角频率的超调量变大。……