虚拟同步发电机的参数自适应控制策略研究*
2021-11-19耿昊翔王维俊张国平米红菊
电气工程学报 2021年3期
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 401331;2. 军事科学院系统工程研究院 北京 100000)
1 引言
随着能源危机和环境污染的问题不断加剧,基于新能源的分布式发电成为提高清洁能源利用率的重要方式。分布式电源接入电网主要以电力电子器件为接口,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机控制技术,通过引入转动惯量和阻尼系数,模拟同步发电机的运行特性,提高了系统运行的稳定性。BECK 等[1]提出引入虚拟励磁控制。丁明等[2]提出了一种同时具有功率控制和调频调压的逆变器。ZHONG 等[3]提出了Synchronverter 方案,使分布式电源具有电磁特性、转子惯性、一次调频和一次调压特性。SHINTAI 等[4]提出建立P-F,通过比例积分控制实现Q-U的控制。SALVATORE 等[5]提出了VSM 方案,通过在功率环之后增加电压电流环来增强稳定性。
与同步发电机不同的是,VSG 的参数可以动态调节,因此VSG 相对于参数固定的同步发电机,其逆变器的控制更加灵活。由于转动惯量与阻尼系数影响着系统的动态响应,在一定范围内适当地调节参数可以有效抑制功率振荡,在有功控制和频率稳定性方面均有显著改善,因此VSG 的参数自适应控制成为研究的一个热点。
文献[6-8]利用同步发电机的功角特性曲线及转子角速度振荡周期曲线,分析了自适应转动惯量对微电网频率稳定作用机理。文献[9]提出一种根据逆变器输出角频率偏移量自适应地调节转动惯量的数值,达到兼顾系统响应快速性和稳定性的目的。……
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