刘 涵，陈 卓，唐文博，周东游

（贵州大学 电气工程学院，贵州 贵阳 550025）

0 引言

随着全球范围内能源危机和环境问题的加剧，越来越多的新能源发电设备通过电力电子装置接入电网[1-2]，使能源结构转型、环境污染等问题得到了有效缓解[3]。风能、太阳能等可再生能源在满足本地负荷运行的情况下将剩余能量经过并网逆变器分布式接入电网，但由于大规模分布式能源的接入以及长距离输电导致电网呈现出弱电网特性，降低了并网系统的运行可靠性[4-7]。

并网逆变器无论采用恒压、恒频控制还是下垂控制，都能实现同步发电机的下垂特性，但无法实现同步发电机的阻尼特性和惯性[8]。无论电源的波动还是负荷的切换，都会造成微网的不稳定运行[9]。而储能系统的建立，可使分布式能源系统与储能系统达到能量的双向流动，并且通过VSG技术使系统具有阻尼特性[10-12]。虚拟同步机是通过模拟同步发电机的外特性，并引入转动惯量和阻尼系数，提高并网系统的惯性和稳定性。文献[13]利用外环控制器提供虚拟惯量，实现系统暂态频率的支撑，并设计了一种基于两相静止坐标系的锁相环，实现较小的相位偏移。文献[14]利用线性控制，实现了虚拟同步机阻尼因子和转角偏差的解耦，提高系统频率的稳定性。

在风能和太阳能直接为负荷供电的应用场合，通常需加入蓄电池储能系统同时运行，以确保稳定可靠地为本地负荷供电。由于蓄电池储能系统体积较大，一方面会增加设备的占地面积，另一方面也将增大风光储荷微电网系统的建设成本。……