基于无锁相环的虚拟同步发电机离并网切换控制策略研究*
2021-10-23耿昊翔王维俊张国平米红菊
电机与控制应用 2021年9期
关键词:控制策略
耿昊翔, 王维俊, 唐 帅, 张国平, 米红菊
(1.陆军勤务学院 军事设施系,重庆 430000;2.军事科学院 系统工程研究院,北京 100000)
0 引 言
随着能源危机和环境污染的问题不断加剧,节能减排势在必行。“十四五”规划提出了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标[1],基于化石燃料的传统发电方式会造成大量二氧化碳的排放,不利于国家战略目标的实现,基于新能源的微电网发电必将成为趋势。传统的微电网逆变器控制缺乏足够的阻尼和惯性,无法为电网电压和频率提供支撑,因此一些学者提出了虚拟同步发电机(VSG)控制技术,通过引入转动惯量和阻尼,模拟同步发电机的运行特性,提高了系统运行的稳定性[2-4]。
微电网具有离网运行和并网运行2种运行模式。根据微电网运行的需要以及大电网的故障情况需在2种运行模式之间进行切换,由于微电网逆变器在2种模式下的控制方式存在着不同,在由离网转并网的时候,电压的幅值和相位不一致可能导致并网失败,或者引起较大的电流冲击以及功率的波动,对系统的稳定性造成影响。因此,逆变器并离网的无缝切换控制对于微电网的稳定运行以及并网的电能质量至关重要,也是目前研究的热点之一。
由于dq同步旋转坐标系是目前分析同步电机运行最常用的一种坐标变换,而dq变换需要的电网电压矢量角通常需要锁相环(PLL)来获取[5],因此PLL在VSG并网中具有广泛的应用。PLL会对系统动态性能与稳态精度产生影响,许多学者不断改进PLL技术或与之相关的控制算法。……
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