基于虚拟同步机的微电网逆变器控制策略研究

发布时间：2024-01-30 09:31

　　伴随着全球范围内的能源短缺、环境污染、海平面上升等威胁人类生存的重大难题,风、光等可再生能源成为研究和开发的热点。可再生能源具有随机性、间歇性、波动性,一般通过逆变器接入电网或者组网运行,这一方面解决了能源短缺和环境污染的问题,另一方面却为逆变器输出电能质量和电网的稳定性运行带来新的挑战。因此,寻求电网友好型逆变控制技术势在必行,这将对新能源发电自身(光伏电站、风电场)和电网的稳定运行均有重大意义,本文对基于虚拟同步机算法的逆变器控制技术展开研究。首先,对微电网逆变器的传统控制(PQ、VF及Droop)进行分析,指出它们不能为系统提供转动惯量和阻尼作用,导致逆变器孤立运行时输出电能质量差,并网时对系统造成冲击,为此提出了基于虚拟同步机的逆变器控制策略。在下垂控制的基础上,引入同步发电机的转子惯量方程和定子电磁方程,建立VSG的数学模型;借鉴同步发电机的调速器和励磁调节器原理,建立VSG的P-f控制器和Q-u控制器模型。然后,为验证参数对VSG系统的影响,分别建立VSG的并网和组网小信号模型,分析参数摄动对系统稳定性的影响。在此基础上,为VSG系统选取恰当的参数。对基于虚拟同步机的逆变器...

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【学位级别】：硕士

图1.1微电网系统结构图