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基于动态虚拟阻抗的虚拟同步机阻尼增强控制 被引量：1
1
作者 陈航宇 庄可好 +3 位作者 王子骏 黄林彬 殷波 辛焕海 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期570-580,I0005,I0006,共13页
虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)在模拟同步机摇摆特性的同时也引入了低频振荡问题。通常,较小的阻尼系数能为同步机提供有效的阻尼,VSG则需要设定较大的阻尼系数才能维持稳定,而这种较大的阻尼系数将带来不期望的下垂... 虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)在模拟同步机摇摆特性的同时也引入了低频振荡问题。通常,较小的阻尼系数能为同步机提供有效的阻尼,VSG则需要设定较大的阻尼系数才能维持稳定,而这种较大的阻尼系数将带来不期望的下垂特性。为此,首先对比了同步机和VSG的阻抗模型与阻尼转矩方程,揭示了同步机暂态/次暂态电抗提供正阻尼、VSG电压外环产生负阻尼的机理。在此基础上,模拟同步机的正阻尼机制提出了基于动态虚拟阻抗的虚拟同步机阻尼增强控制(damping ehancement control,DEC),并利用H_(∞)控制理论对参数进行整定。最后,通过基于Matlab/Simulink的数字仿真和基于RT-LAB的硬件在环仿真验证了所提控制的有效性。研究结果表明:与传统方法相比,所提DEC在不改变VSG下垂特性的情况下也能够有效抑制低频振荡,且在强/弱电网下都具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 虚拟同步机 同步机 低频振荡 阻尼增强控制 动态虚拟阻抗 H_(∞)控制
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基于动态虚拟阻抗的低压微电网下垂控制策略 被引量：49
2
作者 闫俊丽 彭春华 陈臣 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2015年第21期1-6,共6页
传统的下垂控制策略已无法适用于线路阻感比较大的低压微电网。加入虚拟阻抗能改善线路阻感比,提高运行稳定性,但也导致了电压降落过大。其虚拟阻抗值的设定受系统阻抗值实际测量难度及随线路投切的影响,亦无法确定。因此,提出了一种基... 传统的下垂控制策略已无法适用于线路阻感比较大的低压微电网。加入虚拟阻抗能改善线路阻感比,提高运行稳定性,但也导致了电压降落过大。其虚拟阻抗值的设定受系统阻抗值实际测量难度及随线路投切的影响,亦无法确定。因此,提出了一种基于动态虚拟阻抗的改进控制策略。设计的动态虚拟阻抗随负载电流和电压降落幅值而变化,虚拟阻抗值在动态虚拟阻抗环的作用下,不断自适应地调整取值,解决了虚拟阻抗值无法确定的问题。在满足系统稳定性的同时,减少了线路电压降落,抑制了系统环流,改善了系统的电能质量。仿真和实验结果验证了该控制策略的可行性及有效性。 展开更多
关键词 低压微电网 下垂控制 动态虚拟阻抗 电压降落
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基于动态虚拟阻抗的多并联逆变器间环流抑制控制策略 被引量：24
3
作者 王俊凯 牟龙华 刘鑫 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期94-100,共7页
孤岛微电网中基于下垂控制的各分布式电源逆变器并联运行,其参数差异会引发系统环流。为此提出一种基于动态虚拟阻抗的环流抑制策略。首先分析了采用下垂控制的逆变器并联时所产生环流的组成成分,得出无功环流占主导以及线路阻抗不匹配... 孤岛微电网中基于下垂控制的各分布式电源逆变器并联运行,其参数差异会引发系统环流。为此提出一种基于动态虚拟阻抗的环流抑制策略。首先分析了采用下垂控制的逆变器并联时所产生环流的组成成分,得出无功环流占主导以及线路阻抗不匹配造成无功环流的结论。其次在虚拟阻抗中引入无功反馈项,实现无功精确分配,从而抑制无功环流。通过在电压控制方程中加入电压补偿项以消除线路压降,对传统的下垂控制策略进行改进,进一步抑制无功环流。最后在MATLAB/Simulink中搭建了3台逆变器并联的微电网模型,仿真实验结果表明,动态虚拟阻抗控制策略可以消除线路阻抗的影响,实现逆变器间无功功率的精确分配,解决多并联逆变器间的环流问题。 展开更多
关键词 并联逆变器 下垂控制 环流分析 动态虚拟阻抗 无功分配
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基于动态虚拟复阻抗的微网下垂控制策略 被引量：2
4
作者 范必双 魏国强 +1 位作者 李泽扬 姚淦洲 《电气工程学报》 2020年第1期48-54,共7页
输出功率均分与系统间环流抑制是并联逆变器控制的热点问题。由于低压微网系统输电线路以阻性为主,将逆变器自身输出阻抗设计呈以阻性为主,使微网系统等效输出阻抗呈阻性,提升了有功电压无功频率PV-QF下垂方式的适用性,实现了有功功率... 输出功率均分与系统间环流抑制是并联逆变器控制的热点问题。由于低压微网系统输电线路以阻性为主,将逆变器自身输出阻抗设计呈以阻性为主,使微网系统等效输出阻抗呈阻性,提升了有功电压无功频率PV-QF下垂方式的适用性,实现了有功功率与无功功率的解耦控制。在分析环流的产生和影响因素后,提出动态虚拟复阻抗方法对输出电压进行动态反向调整,从而对环流进行抑制,并提高系统动态响应,减小了并联冲击。最后通过搭建仿真模型,验证了所提方法的可行性。 展开更多
关键词 逆变器并联 下垂控制 动态虚拟复阻抗 环流抑制 功率均分
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基于耦合点电压估计的多VSG无功分配控制策略
5
作者 杨巧玲 胡方彬 +1 位作者 张晓雨 任秋艳 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第2期94-99,共6页
针对低压微电网中由于线路阻抗呈阻感性以及不匹配,使得常规虚拟同步发电机(VSG)控制的多逆变器往往存在功率耦合和无功分配不均的问题,提出了一种基于耦合点电压估计的多VSG无功分配控制策略.首先,引入虚拟阻抗技术将等效输出阻抗设计... 针对低压微电网中由于线路阻抗呈阻感性以及不匹配,使得常规虚拟同步发电机(VSG)控制的多逆变器往往存在功率耦合和无功分配不均的问题,提出了一种基于耦合点电压估计的多VSG无功分配控制策略.首先,引入虚拟阻抗技术将等效输出阻抗设计成感性,以实现功率解耦;其次,对公共耦合点电压进行准确估计,在励磁控制器中引入基于公共耦合点估计电压的负反馈和积分环节,以实现线路阻抗对无功功率的解耦;最后,引入动态虚拟阻抗环节,并采用无功功率调节其大小,降低了公共耦合点电压的跌落,并减少了线路阻抗不匹配对环流的影响,提高了电能质量.仿真结果验证了所提出控制策略的有效性. 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 逆变器并联 动态虚拟阻抗 功率分配 环流抑制
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孤岛模式下基于VSG的光储发电系统多机并联运行策略
6
作者 张萍 李扬 《全球能源互联网》 北大核心 2025年第1期98-109,共12页
随着光伏发电装机容量的大幅增加,电力系统呈现“低惯性、低阻尼”特性,虚拟同步发电机(virtual synchronous generators,VSG)技术可以提高系统稳定性和供电可靠性。针对孤岛模式下光储-VSG并联系统由于线路阻抗差异和负载投切等原因导... 随着光伏发电装机容量的大幅增加,电力系统呈现“低惯性、低阻尼”特性,虚拟同步发电机(virtual synchronous generators,VSG)技术可以提高系统稳定性和供电可靠性。针对孤岛模式下光储-VSG并联系统由于线路阻抗差异和负载投切等原因导致的系统环流及功率分配不均问题,提出一种协同自适应控制策略。首先,通过系统无功功率偏差动态调整虚拟阻抗值,实现无功功率的精确分配,从而抑制系统稳态环流。其次,为提升系统动态特性和抑制负载投切过程中系统的振荡,建立双输入三输出径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络对系统关键参数进行优化。最后,建立3台光储-VSG并联模型,设定不同容量比进行仿真分析,验证了所提控制策略能更好地抑制系统环流,保证系统稳定运行。 展开更多
关键词 光储发电系统 虚拟同步发电机 动态虚拟阻抗 RBF神经网络 环流抑制
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独立电力系统中基于模式切换的虚拟同步发电机控制方法 被引量：13
7
作者 李春 马凡 胡祺 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期3474-3483,共10页
同步发电机组-虚拟同步发电机并联供电系统中,两种异构电源的物理结构和控制结构迥异,在负载突变时两种电源的暂态功率难以均分,尤其是在突加负载时,虚拟同步发电机因调节快在暂态过程中会承担过多负荷,甚至短时过载,这使得虚拟同步发... 同步发电机组-虚拟同步发电机并联供电系统中,两种异构电源的物理结构和控制结构迥异,在负载突变时两种电源的暂态功率难以均分,尤其是在突加负载时,虚拟同步发电机因调节快在暂态过程中会承担过多负荷,甚至短时过载,这使得虚拟同步发电机容量不能充分利用。针对该问题,首先分别从调频、调压和输出阻抗特性差异上,阐明了两者暂态功率分配不均的机理。其次,在传统虚拟同步发电机控制中增加虚拟调速、虚拟励磁、动态虚拟阻抗等环节,以模拟同步发电机组的调速特性和电磁暂态特性,实现与同步发电机组并联运行时的暂态和稳态功率均分。再次,为保证虚拟同步发电机独立运行时的快速动态响应特性,在独立运行模式下仍保持传统虚拟同步发电机控制算法,设计了基于状态跟踪的模式切换环节,实现两种模式之间的平滑切换。最后,基于PSCAD/EMTDC的时域仿真结果和基于RT-LAB的控制器硬件在环试验结果表明,提出的控制方法能够实现虚拟同步发电机与同步发电机组并联运行时的暂态和稳态功率均分,且能够保持虚拟同步发电机独立运行时的快速调压和调频能力,独立、并联运行模式之间能够实现平滑切换,方法可应用于工程实际。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 暂态功率均分 虚拟励磁 虚拟调速 动态虚拟阻抗
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基于虚拟同步发电机的多逆变器并联改进控制策略 被引量：31
8
作者 万晓凤 詹子录 +2 位作者 丁小华 郗瑞霞 王胜利 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期118-127,共10页
针对低压微网中由于逆变器间的等效输出阻抗和输电线路阻抗的差异,使得采用传统虚拟同步发电机(VSG)控制的多逆变器并联功率均分及环流抑制效果较差问题,提出一种基于虚拟同步发电机的多逆变器并联改进控制策略。该策略首先在无功功率... 针对低压微网中由于逆变器间的等效输出阻抗和输电线路阻抗的差异,使得采用传统虚拟同步发电机(VSG)控制的多逆变器并联功率均分及环流抑制效果较差问题,提出一种基于虚拟同步发电机的多逆变器并联改进控制策略。该策略首先在无功功率环中引入负载电压负反馈和积分环节,减小负载电压波动和实现无功功率与传输阻抗的解耦,提高无功功率分配精度。然后引入动态虚拟复阻抗,降低VSG输出电压跌落,改善电能质量。最后进行了预同步单元的设计,减小并联瞬间电流冲击,加快动态响应。改进后的虚拟同步发电机并联控制策略使输出电压能够稳定在正常范围内,实现了功率均分且具有环流抑制能力。仿真和实验结果验证了所提出控制策略的有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机并联 动态虚拟复阻抗 电压跌落 功率均分 环流抑制
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孤岛微网中固态变压器间环流抑制研究 被引量：11
9
作者 张明锐 林显琦 孙华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第31期5563-5570,共8页
在未来可再生电能传输和管理微网(future renewable electric energy delivery and management,FREEDM)中固态变压器间会因输出电压偏差及输出阻抗的不匹配而产生环流,孤岛模式下尤为严重,为此,在下垂控制器中引入固态变压器(solid stat... 在未来可再生电能传输和管理微网(future renewable electric energy delivery and management,FREEDM)中固态变压器间会因输出电压偏差及输出阻抗的不匹配而产生环流,孤岛模式下尤为严重,为此,在下垂控制器中引入固态变压器(solid state transformer,SST)间输出电压偏差反馈调节,减小输出电压相角差和幅值差;采用基于模糊控制理论的瞬时环流反馈,进行动态虚拟阻抗调节,使得SST输出阻抗按额定功率精确匹配。仿真及分析表明,电压偏差反馈调节配合动态虚拟阻抗控制可以有效地抑制SST间环流,同时提高SST输出电压的稳定性。 展开更多
关键词 未来可再生电能传输和管理微网 固态变压器 电压偏差反馈调节 动态虚拟阻抗 环流抑制
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孤岛型微网并联逆变器下垂控制策略研究 被引量：11
10
作者 朱作滨 黄绍平 李振兴 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期119-124,共6页
针对孤岛型微电网逆变器并联运行系统中由于系统交流母线至各逆变器线路之间的距离不同导致其输出总阻抗不同,使得系统的输出功率无法达到均分,产生功率环流等问题,在传统的P-V/Q-f下垂控制策略的基础上提出一种基于动态虚拟阻抗自适应... 针对孤岛型微电网逆变器并联运行系统中由于系统交流母线至各逆变器线路之间的距离不同导致其输出总阻抗不同,使得系统的输出功率无法达到均分,产生功率环流等问题,在传统的P-V/Q-f下垂控制策略的基础上提出一种基于动态虚拟阻抗自适应的下垂控制策略。将虚拟阻抗设计成一个跟随系统电压和电流变化的动态虚拟阻抗。在动态虚拟阻抗回路的作用下,不断调整虚拟阻抗的值,以弥补系统电压降落,同时抑制功率环流。最后,通过建立MATLAB仿真模型对该方法进行仿真测试,通过仿真验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 下垂控制 动态虚拟阻抗 电压补偿 功率环流
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