王 慧，赵书强，孟建辉，王 琛，田艳军

（河北省分布式储能与微网重点实验室（华北电力大学），河北省保定市 071003）

0 引言

随着新能源渗透率的提升和直流负荷占比的增加，直流电网凭借换流环节少、线路损耗低和可控性高等优点受到广泛关注［1-3］。然而，由于换流器的隔离作用，直流电网缺乏旋转动能的惯性支持［4-5］，采用广泛应用的下垂控制时，负荷突增、突减以及功率随机波动都会在不同程度上引起直流电压的快速波动［6-8］。

提高直流电网的惯性是减小直流电压波动的有效途径之一。文献［9-10］采用虚拟惯性控制方法增强直流电网的惯性，平抑了直流电压的波动，但虚拟惯量值是恒定的。实际应用时可充分利用虚拟惯量的灵活可调特性适时调整。理论上，虚拟惯性越大，直流电压在暂态情况下的变化幅度越小，对改善系统电压质量越有利，但过大的虚拟惯性会造成系统动态响应变慢，可能导致系统的不稳定。因此，亟须研究直流电网的自适应虚拟惯性控制（adaptive virtual inertia control，AVIC）方法以进一步改善系统的稳定性和动态性能。

目前，已有多种直流电网的AVIC 方法被提出［11-17］。文献［13-14］模拟直流电机的特性，通过建立虚拟惯性与电压变化率的函数关系，使虚拟惯性能根据系统的运行状态自适应调节，从而改善系统的动态性能，但由于直流电机外特性模拟和AVIC环节的引入，换流器的控制结构变得相对复杂，不利于控制算法的实际应用。文献［15］以虚拟电容控制为基础，根据电压变化率的动态变化，利用幂函数计算虚拟电容，提高了系统的动态性能，但幂函数限幅特性较差，易导致虚拟电容过大、换流器功率指令执行受阻等问题。……