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含类虚拟同步发电机和柔性负荷的直流微电网大信号稳定控制方法 被引量:2
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作者 王慧 赵书强 +3 位作者 陈旭博 孟建辉 田艳军 高本锋 《电工技术学报》 北大核心 2025年第3期705-716,共12页
直流微电网稳态工作点切换、负荷变化较大时经常会出现暂态失稳现象,属于比较典型的“大信号失稳”工况,传统基于小信号的解决方法难以应对。为此,该文提出一种考虑类虚拟同步发电机(AVSG)控制参数和柔性负荷灵活调节的稳定控制方法。... 直流微电网稳态工作点切换、负荷变化较大时经常会出现暂态失稳现象,属于比较典型的“大信号失稳”工况,传统基于小信号的解决方法难以应对。为此,该文提出一种考虑类虚拟同步发电机(AVSG)控制参数和柔性负荷灵活调节的稳定控制方法。首先建立直流微电网的Takagi-Sugeno(TS)模糊模型。然后,借助线性矩阵不等式(LMI)工具构建Lyapunov函数以估计目标稳态点的吸引域。若目标稳态点的最大估计吸引域(LEDA)包含初始稳态点,则系统是渐近稳定的;否则存在失稳的风险。此时,利用灵活可调的虚拟阻尼、虚拟惯量和柔性负荷等资源,让目标稳态点的LEDA直接或者间接包含初始稳态点,从而消除振荡失稳的风险。研究结果表明:基于吸引域理论改进虚拟阻尼和虚拟惯量等控制参数以及工作点运行轨迹,是一种实用且有效保障系统稳定运行的方法。最后,通过硬件在环仿真(HIL)进行了验证。 展开更多
关键词 直流微电网 大信号稳定 吸引域估计 虚拟同步发电机 柔性负荷
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基于虚拟同步发电机的船舶岸电并网自适应控制
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作者 徐合力 吴启洋 高岚 《中国航海》 北大核心 2025年第2期110-117,126,共9页
为提高传统虚拟同步发电机控制的船舶岸电系统频率的稳定性,引入惯量和阻尼自适应变化的控制策略。首先通过虚拟同步发电机的有功功率小信号模型分析出惯量和阻尼对频率的影响,然后根据有功功率和角频率的暂态过程,列举出系统在非稳态... 为提高传统虚拟同步发电机控制的船舶岸电系统频率的稳定性,引入惯量和阻尼自适应变化的控制策略。首先通过虚拟同步发电机的有功功率小信号模型分析出惯量和阻尼对频率的影响,然后根据有功功率和角频率的暂态过程,列举出系统在非稳态不同阶段下惯量和阻尼的需求,以此设计一种使惯量和阻尼能随负载变化而自适应调整的控制方式,从而有效抑制岸电频率波动。仿真试验表明:与惯量和阻尼为定值的传统虚拟同步发电机控制相比,虚拟同步发电机自适应控制对岸电频率的调节有着更小的超调量、更短的调节时间和更优的调节精度,能有效改善系统的调频特性;且可以提高从岸电向船电转移有功功率的平滑程度。 展开更多
关键词 船舶岸电 自适应虚拟同步发电机 惯量和阻尼 并网控制
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考虑阻尼影响的虚拟同步发电机暂态同步稳定性量化分析 被引量:1
3
作者 张静怡 田震 +3 位作者 李锡林 黄萌 曹侃 查晓明 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第7期13-24,共12页
随着新能源发电机组的大规模并网,电力系统面临严峻的暂态同步失稳风险。基于虚拟同步发电机(VSG)控制的构网型变流器通过模拟同步发电机组的动力学特性以实现与电网的同步,具有较好的频率和电压支撑能力。为精确量化虚拟惯量和阻尼对VS... 随着新能源发电机组的大规模并网,电力系统面临严峻的暂态同步失稳风险。基于虚拟同步发电机(VSG)控制的构网型变流器通过模拟同步发电机组的动力学特性以实现与电网的同步,具有较好的频率和电压支撑能力。为精确量化虚拟惯量和阻尼对VSG暂态同步稳定性的影响,文中提出一种基于迭代等面积法则的VSG暂态同步稳定性分析方法。基于能量守恒原理,通过设计迭代算法得到临界稳定条件下的变流器频率-功角分布函数,精确量化了VSG惯量和阻尼项做功对暂态过程中加减速面积的影响。通过比较不同控制器参数和电网参数下的暂态稳定域大小,量化了参数对暂态稳定边界的影响。最后,利用MATLAB/Simulink仿真和RT-LAB硬件在环实验验证了所提稳定性分析方法的有效性和优越性。所提出的迭代等面积法则保守性较低,可实现对暂态稳定边界的精确快速计算。 展开更多
关键词 构网型变流器 虚拟同步发电机 暂态同步稳定性 惯量 阻尼 迭代等面积法则
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计及电流限幅环节影响的虚拟同步发电机暂态稳定区间分析 被引量:1
4
作者 高凯 肖凡 +3 位作者 葛平娟 涂春鸣 邹凯星 肖泽坤 《电网技术》 北大核心 2025年第5期1951-1961,I0054,共12页
虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的输出外特性与传统同步发电机(synchronous generator,SG)相似,因此VSG能够为电网提供电压与频率支撑。然而,在故障工况下,VSG存在与SG类似的功角失稳问题,且VSG无法承受过大的故障... 虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的输出外特性与传统同步发电机(synchronous generator,SG)相似,因此VSG能够为电网提供电压与频率支撑。然而,在故障工况下,VSG存在与SG类似的功角失稳问题,且VSG无法承受过大的故障电流。由于VSG过流能力较弱,一般需要设置相应的电流限幅环节。加入电流限幅环节后,VSG暂态特性发生改变,暂态分析复杂度提升,目前电流限幅环节对VSG暂态稳定区间的影响尚不清晰。基于此,该文充分考虑电流限幅环节对VSG暂态稳定性的影响,分析得到故障全过程下VSG的暂态行为;接着,利用Runge-Kutta迭代算法及最小二乘数据拟合等分析手段,计算得到不同电流限幅倍数与不同故障深度下的极限切除角(critical clear angle,CCA)和极限切除时间(critical clear time,CCT),定量刻画了VSG暂态稳定区间,为继电保护等电网实际操作提供准确的理论指导。最后,仿真和实验证明了理论分析与暂态稳定区间分析结果的准确性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 暂态特性分析 电流限幅环节 暂态稳定区间
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面向船舶微网的虚拟同步发电机并联运行功率分配控制策略
5
作者 祁星强 高迪驹 吴国栋 《上海海事大学学报》 北大核心 2025年第1期120-127,共8页
为解决虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)并联运行时,因线路阻抗的不同而造成无功功率难以精确分配的问题,提出一种下垂系数自适应调整的改进VSG控制策略。通过估计每台VSG设定的无功功率与实际输出无功功率的差值,进... 为解决虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)并联运行时,因线路阻抗的不同而造成无功功率难以精确分配的问题,提出一种下垂系数自适应调整的改进VSG控制策略。通过估计每台VSG设定的无功功率与实际输出无功功率的差值,进行下垂系数的自适应调整,从而实现各VSG输出的无功功率能够按照容量比进行精确分配。该策略无须测量线路阻抗,同时对VSG并联运行的功率分配参数设计方法进行探讨。仿真结果表明,与VSG控制策略相比,改进VSG控制策略可将最大负载功率时无功功率分配误差稳定值减小到1 V·A以下,系统环流稳定值减小到0.2 A以内。该改进策略在无功功率分配和系统环流减小方面具有更好的性能,能有效解决船舶微网中VSG并联运行时的无功功率分配问题。 展开更多
关键词 逆变器并联 虚拟同步发电机(VSG) 自适应下垂系数 功率分配
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多虚拟同步发电机主导系统稳定性分析方法及提高措施综述
6
作者 胡秦然 巫绍辉 +5 位作者 韩汝帅 张旺 钱涛 全相军 侯凯 吴在军 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第12期11-30,共20页
电网中电力电子设备的占比不断增加,其转动惯量的缺失以及与电网复杂的交互作用导致电力系统,特别是几乎全电力电子化的微电网系统面临严峻的频率安全挑战。虚拟同步发电机(VSG)技术通过模拟传统同步发电机的外特性,为电网提供了有效的... 电网中电力电子设备的占比不断增加,其转动惯量的缺失以及与电网复杂的交互作用导致电力系统,特别是几乎全电力电子化的微电网系统面临严峻的频率安全挑战。虚拟同步发电机(VSG)技术通过模拟传统同步发电机的外特性,为电网提供了有效的虚拟惯性支撑,未来将出现多VSG协同支撑新型电力系统运行的场景。确保VSG技术引入后电力系统的稳定运行是该技术能否大规模应用的关键,故需要重点研究VSG技术的稳定性问题。文中首先综述了主配电网中的VSG稳定性研究进展,介绍了VSG技术原理,梳理了电流源型VSG和电压源型VSG的拓扑结构和特性。接着,针对VSG单机本体到多机协同,详细介绍了小信号稳定和暂态稳定的主流分析方法和稳定性提升措施。然后,聚焦于微电网应用中VSG技术的稳定性问题,从微电网初建阶段到常态化调度阶段,从设备层面到系统层面,全时序多层次分析了VSG技术在其中面临的稳定性难点。最后,给出了VSG技术稳定性研究后续发展的设想和建议。 展开更多
关键词 新型电力系统 虚拟同步发电机 小信号稳定性 暂态稳定性 微电网 黑启动 集群控制
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基于虚拟力矩补偿的储能虚拟同步发电机阻尼特性分析与控制
7
作者 和萍 王明洋 +3 位作者 文福拴 李秋燕 潘志文 刘泽萌 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第11期102-113,共12页
储能虚拟同步发电机(VSG)可有效增强电网的调节能力,但其固有的振荡特性也给电网的稳定运行带来较大风险。针对该情况,首先,建立计及虚拟励磁调节器(VER)和虚拟补偿环节影响的VSG与电力系统的小信号模型,确定影响系统稳定性的关键变量... 储能虚拟同步发电机(VSG)可有效增强电网的调节能力,但其固有的振荡特性也给电网的稳定运行带来较大风险。针对该情况,首先,建立计及虚拟励磁调节器(VER)和虚拟补偿环节影响的VSG与电力系统的小信号模型,确定影响系统稳定性的关键变量。接着,采用复数力矩系数法分析了VER与虚拟功率补偿(VPC)对系统阻尼特性的影响,发现VER会引入负阻尼力矩。为此,设计了储能VSG的功率解耦控制以消除VER的负阻尼特性。进一步,分析还发现VPC向系统提供的阻尼力矩会受到振荡频率的影响,在不同控制目标间还存在相互制约矛盾,导致VPC改善系统阻尼特性的能力受限。为此,提出了基于虚拟频率补偿(VFC)的VSG控制,所提控制在增强系统阻尼特性的同时,不会影响系统的动态响应能力,还消除了振荡频率对阻尼力矩的影响。最后,通过仿真验证了理论分析的准确性和所提控制的有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 储能 稳定性 阻尼特性 复数力矩系数法 虚拟励磁调节器 虚拟功率补偿 虚拟频率补偿
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考虑控制器限幅的多虚拟同步发电机系统暂态同步稳定性分析
8
作者 陆艺源 李宇骏 +5 位作者 杨冬梅 牟同鹏 刘菁锐 刘梦奇 惠嘉祺 杜正春 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第7期25-34,共10页
为保护耐压耐流能力有限的电力电子器件,虚拟同步发电机(VSG)通常配置多种控制器限幅。在暂态过程中,这些限幅将不可避免地被触发。针对含电流和频率限幅的多台VSG嵌入式电力系统,分析了暂态同步稳定性并提出一种保证系统稳定的控制方... 为保护耐压耐流能力有限的电力电子器件,虚拟同步发电机(VSG)通常配置多种控制器限幅。在暂态过程中,这些限幅将不可避免地被触发。针对含电流和频率限幅的多台VSG嵌入式电力系统,分析了暂态同步稳定性并提出一种保证系统稳定的控制方法。首先,建立了含电流限幅的多VSG系统的动态模型,构造了暂态能量函数,并利用最近不稳定平衡点法得到了保证未触发限幅系统稳定的最大能量V (x)。然后,分析了频率限幅的影响,发现频率限幅上能量最低的仅具有动能的两个点就是离开边界点,并提出了触发频率限幅后重置系统运行点至这两个特殊离开边界点的控制方法。最后,通过优化方法,找到了令多VSG系统不进入电流限幅的最大能量Vcs,并基于V (x)和Vcs中的最小值配置了特殊离开边界点的频率限幅值,保证了含电流和频率限幅的多VSG系统的全局稳定性。通过9节点电力系统的仿真分析和硬件在环实验证明了所提理论的正确性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 电流限幅 频率限幅 暂态同步稳定性 暂态能量函数 离开边界点
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基于虚拟同步发电机参数优化的模糊自适应控制策略
9
作者 冯云龙 希望·阿不都瓦依提 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第14期5877-5885,共9页
针对基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制的并网逆变器存在的抗扰能力差和动态响应时间长的问题,提出了一种VSG的改进模糊自适应控制策略。首先,建立VSG小信号模型,分析虚拟惯量与阻尼系数对系统动态响应的影响... 针对基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制的并网逆变器存在的抗扰能力差和动态响应时间长的问题,提出了一种VSG的改进模糊自适应控制策略。首先,建立VSG小信号模型,分析虚拟惯量与阻尼系数对系统动态响应的影响。确定两参数取值范围并利用麻雀搜索算法对自适应策略中惯量和阻尼的初始值寻优。其次,分析系统受扰动后的角频率变化曲线,细化设计模糊规则。最后,在MATLAB/Simulink中搭建单机VSG模型,将不同控制策略进行对比。结果表明:在指令功率和负载功率突变时,本文所提模糊自适应策略不仅提高了系统响应速度,且抗扰动能力强。证明了研究成果的有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 麻雀搜索算法 虚拟惯量 阻尼系数 模糊自适应控制
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孤岛微电网多虚拟同步发电机频率无差协调控制策略 被引量:5
10
作者 王自力 陈燕东 +4 位作者 李雪萍 罗聪 符有泽 王海宁 傅家骏 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期12-23,共12页
传统虚拟同步发电机的频率控制为有差控制,且虚拟惯量的引入使得虚拟同步发电机呈现二阶振荡特性,导致孤岛微电网多虚拟同步发电机并联系统在受到负荷扰动时面临频率偏移和有功超调的问题。针对此,提出了一种多虚拟同步发电机频率无差... 传统虚拟同步发电机的频率控制为有差控制,且虚拟惯量的引入使得虚拟同步发电机呈现二阶振荡特性,导致孤岛微电网多虚拟同步发电机并联系统在受到负荷扰动时面临频率偏移和有功超调的问题。针对此,提出了一种多虚拟同步发电机频率无差协调控制方法。该方法包含了兼具有功精确分配的频率无差调节控制和阻尼改进控制两部分,通过利用母线频率全局一致的“通信”效果,以分散式的形式协调系统内各台虚拟同步发电机,可主动消除微电网频率稳态偏差且实现各台虚拟同步发电机按照容量承担负荷有功功率,并抑制系统的有功超调。最后,通过仿真和实验验证了所提控制方法的有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 频率偏移 无差调节 有功精确分配 有功超调
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应用多参数协同自适应方法的虚拟同步发电机控制策略 被引量:3
11
作者 陈杰 程静 +1 位作者 王维庆 黄瓷 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第23期74-85,共12页
应用虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)技术的光储系统在并网运行工况发生改变时,VSG输出功率和频率会发生较大波动。为了减缓功率-频率振荡,提出一种多参数协同自适应控制策略,该策略能有效抑制系统波动。首先根据VS... 应用虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)技术的光储系统在并网运行工况发生改变时,VSG输出功率和频率会发生较大波动。为了减缓功率-频率振荡,提出一种多参数协同自适应控制策略,该策略能有效抑制系统波动。首先根据VSG小信号模型,推导出系统满足相角稳定裕度条件下虚拟惯量J和阻尼系数D的取值范围。其次考虑到有功下垂系数Kf会改变系统功率-频率特性的敏感程度,设计了包含J、D、Kf的三参数协同自适应变化函数,为实现阻尼系数在第二阶段缓慢减小和第四阶段进一步增大,引入了频率差值积分项。然后,为进一步验证此方法在系统受大扰动时的适用性,在小信号分析的基础上进行VSG暂态稳定性分析。最后,在Matlab/Simulink平台的仿真模型中针对不同工况进行验证。仿真结果表明,无论在大扰动还是小扰动工况,采用改进后的方法都能够很好地增强系统稳定性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 小信号模型 虚拟惯量 阻尼系数 下垂系数 自适应控制
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孤岛微电网的虚拟同步发电机分布式协同二次调频控制 被引量:2
12
作者 李斌 龚祥祥 +2 位作者 胡丹丹 曾志辉 王浩 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期334-343,共10页
基于孤岛微电网中虚拟同步发电机一次控制存在的频率偏差问题,提出一种基于预定时系统的分布式二次频率控制策略。该策略通过预定时系统对一致性进行改进并适配虚拟同步发电机本体算法,使各逆变器仅依靠相邻单元的通信,即可实现系统有... 基于孤岛微电网中虚拟同步发电机一次控制存在的频率偏差问题,提出一种基于预定时系统的分布式二次频率控制策略。该策略通过预定时系统对一致性进行改进并适配虚拟同步发电机本体算法,使各逆变器仅依靠相邻单元的通信,即可实现系统有功缺额按容量分配与频率的无差控制。同时,预定时系统通过提前设定一致性的收敛时间,进一步提高频率的恢复速度,并且无需考虑初始容量与协议参数的影响,有利于分布式电源的即插即用,提高运行效率。最后通过仿真验证了所提控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 孤岛微电网 虚拟同步发电机 一致性算法 二次频率控制 频率定时恢复
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自适应调节有功功率偏差的虚拟同步发电机暂态控制策略 被引量:4
13
作者 张赟宁 谢永辉 +1 位作者 张磊 蔡明磊 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期104-114,共11页
虚拟同步发电机(VSG)控制的并网逆变器在电网电压跌落时存在功角暂态失稳及过电流现象,为此提出一种VSG暂态控制策略。根据VSG功角特性,推导出有功功率与功角暂态稳定性之间的联系,并基于VSG暂态电流特性,分析VSG无功动态响应特性与暂... 虚拟同步发电机(VSG)控制的并网逆变器在电网电压跌落时存在功角暂态失稳及过电流现象,为此提出一种VSG暂态控制策略。根据VSG功角特性,推导出有功功率与功角暂态稳定性之间的联系,并基于VSG暂态电流特性,分析VSG无功动态响应特性与暂态功角变化的关系。在此基础上,以角频率偏差、有功功率偏差及有功功率偏差变化率三者的正负作为功角特性曲线的区间划分依据,设计出有功功率偏差系数分段自适应调节策略,通过控制有功功率偏差抑制功角增大,并对VSG输出过电流进行抑制,基于等面积准则证明了VSG的暂态稳定性。仿真分析结果表明,采用所提控制策略能够有效消除VSG控制并网逆变器的功角暂态失稳及过电流现象,且无论暂态期间是否存在稳定运行平衡点,所提策略均可确保VSG功角稳定。 展开更多
关键词 并网逆变器 虚拟同步发电机 暂态稳定 电网电压跌落 过电流抑制 自适应调节
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基于自适应虚拟同步发电机的多端高压直流输电系统协调控制 被引量:5
14
作者 潘欢 杨国庆 +2 位作者 赵莹萍 纳春宁 姜汉周 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第5期1946-1954,共9页
基于模块化多电平换流器的多端高压直流输电(modular multilevel converter based multi-terminal DC,MMC-MTDC)系统中虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制在维持交流电网的频率稳定时,无法兼顾直流电压波动调节的... 基于模块化多电平换流器的多端高压直流输电(modular multilevel converter based multi-terminal DC,MMC-MTDC)系统中虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制在维持交流电网的频率稳定时,无法兼顾直流电压波动调节的问题。针对MMC-MTDC系统中的受端换流器,将U^(2)-P直流电压下垂控制引入VSG控制器中,得到附加直流电压的VSG控制,该控制既能实现交流区域频率调节,又可以控制直流电压。通过分析VSG中转动惯量大小对交流电网频率响应的影响,在附加直流电压VSG控制基础上,设计一种基于模糊控制的自适应虚拟转动惯量调节方法,通过灵活调整虚拟惯量使换流器在支撑频率波动过程中表现出更平滑、迅速的动态响应性能。在MATLAB/Simulink仿真平台,对所提策略有效性进行验证,表明所提策略可以同时调节频率与直流电压,并能表现出更佳的频率动态响应性能。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 基于MMC的多端高压直流输电 直流电压控制 模糊控制
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基于预设时间一致性的虚拟同步发电机二次电压控制 被引量:1
15
作者 李斌 龚祥祥 +2 位作者 胡丹丹 曾志辉 王浩 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期166-176,192,共12页
针对孤岛微电网下虚拟同步发电机(VSG)一次控制存在的无功功率难以按照容量分配与电压偏差问题,提出一种基于预设时间一致性的分布式二次电压优化控制策略。该策略包含基于时基发生器的预设时间一致性算法以及与各分布式电源逆变器本体... 针对孤岛微电网下虚拟同步发电机(VSG)一次控制存在的无功功率难以按照容量分配与电压偏差问题,提出一种基于预设时间一致性的分布式二次电压优化控制策略。该策略包含基于时基发生器的预设时间一致性算法以及与各分布式电源逆变器本体算法相结合的状态控制器,通过时基发生器将收敛时间提前确定,根据一致性算法对电压和功率输出偏差进行补偿,使逆变器仅依靠相邻单元之间的通讯即可实现无功功率分配与电压二次控制的目标。该策略无需考虑初始容量与协议参数的影响,保证了电压的定时快速恢复和无功功率的分配,同时收敛时间不受微电网容量扩展的影响,增加了微电网的灵活性和自由度。最后,通过仿真和实验验证了所提控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 孤岛微电网 虚拟同步发电机 预设时间一致性 二次电压控制 电压定时快速恢复 时基发生器
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不平衡电网下无刷双馈风电系统的虚拟同步发电机控制 被引量:4
16
作者 金石 梁帅 施隆 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期2426-2435,I0049,共11页
无刷双馈发电机(brushless doubly-fed reluctance generator,BDFG)在风力发电领域有着广阔的应用前景。基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的无刷双馈风电系统具有一定的电网频率支撑能力,但在电网电压不平衡工况... 无刷双馈发电机(brushless doubly-fed reluctance generator,BDFG)在风力发电领域有着广阔的应用前景。基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的无刷双馈风电系统具有一定的电网频率支撑能力,但在电网电压不平衡工况下运行性能较差。提出了一种不平衡电网工况下无刷双馈风电系统的虚拟同步发电机策略,来降低不平衡的电网电压对BDFG系统的影响;其核心思想为使用原有BDFG-VSG来控制正序分量,在功率绕组正向同步旋转坐标系下使用基于降阶广义积分器(reduced order generalized integrator,ROGI)的直接谐振控制调节负序分量。详细分析了电网电压不平衡对BDFG各电量的影响,据此提出了5种可供选择的优化目标,最后通过仿真验证了该策略的有效性。所提出的策略可抑制不平衡电网工况下BDFG的各电量中的负序分量或二倍频分量,无需计算负序电流的参考值,对电网具有友好性。 展开更多
关键词 无刷双馈发电机 不平衡电网 虚拟同步发电机 降阶广义积分器 直接谐振控制
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船舶同步发电机暂态功率均分控制方法 被引量:1
17
作者 董刚 宋佩颉 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第4期112-116,共5页
船舶电力系统出现突发性负载时,发电机功率分配不均,会导致某些发电机承担过多的电流负载,出现过载现象,为解决此问题,研究船舶同步发电机暂态功率均分控制方法。模拟同步发电机的转子运动方程,建立虚拟同步发电机,利用虚拟同步发电机... 船舶电力系统出现突发性负载时,发电机功率分配不均,会导致某些发电机承担过多的电流负载,出现过载现象,为解决此问题,研究船舶同步发电机暂态功率均分控制方法。模拟同步发电机的转子运动方程,建立虚拟同步发电机,利用虚拟同步发电机通过下垂控制方法,按照每个虚拟同步发电机容量状态,设定等效下垂系数,调节各个发电机输出功率,便可完成暂态功率均分控制,为避免出现功率过冲,为虚拟同步发电机增设相同标幺值的虚拟电感,调整各发电机之间的阻抗匹配关系,保证船舶同步发电机暂态功率合理的均分控制。实验结果显示,该方法在暂态功率均分控制时,同步发电机功率分配均衡,未出现发电机过载情况,且并联同步发电机之间的并联环流数值波动平稳、输出电压稳定,暂态功率均分控制效果理想。 展开更多
关键词 船舶同步发电机 暂态功率 均分控制 虚拟同步发电机
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一种虚拟同步发电机自适应阻尼补偿方法 被引量:2
18
作者 龚仁喜 黎洛琦 王奇 《电测与仪表》 北大核心 2024年第3期83-88,共6页
针对系统电感对虚拟同步发电机控制系统存在等效负阻尼效应的问题,提出了一种自适应阻尼补偿方法。首先,基于虚拟同步发电机控制技术,通过dq变换和小信号分析建立系统的动态电磁方程和动态小信号模型。然后利用电磁转矩偏差分解出同步... 针对系统电感对虚拟同步发电机控制系统存在等效负阻尼效应的问题,提出了一种自适应阻尼补偿方法。首先,基于虚拟同步发电机控制技术,通过dq变换和小信号分析建立系统的动态电磁方程和动态小信号模型。然后利用电磁转矩偏差分解出同步力矩系数和等效阻尼系数。最后根据等效负阻尼的产生机制,在有功-频率调节器中加入以系统频率、虚拟阻抗为自适应控制变量的阻尼补偿模块,实现对虚拟同步发电机阻尼的自适应补偿。通过MATLAB/Simulink仿真,并与基于传统的虚拟同步发电机控制方法及基于虚拟阻抗补偿方法等方法所获得的结果进行比较,表明文章所提出的自适应阻尼补偿方法具有更强的稳定性和更快的响应速度,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 等效负阻尼效应 自适应控制 阻尼补偿方法
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基于改进虚拟同步发电机的逆变器并网控制研究
19
作者 王秀云 陈清沅 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期267-274,共8页
针对虚拟同步发电机(Virtual synchronous generator,VSG)在电网扰动过程中的有功和频率振荡问题,提出一种改进的VSG自适应有功控制方法。该控制策略是通过补偿频率的差额量,再将补偿量叠加到原有的有功功率输出上,加速VSG有功功率指令... 针对虚拟同步发电机(Virtual synchronous generator,VSG)在电网扰动过程中的有功和频率振荡问题,提出一种改进的VSG自适应有功控制方法。该控制策略是通过补偿频率的差额量,再将补偿量叠加到原有的有功功率输出上,加速VSG有功功率指令值的追踪,减少暂态过程中有功功率的不平衡超调。在此基础上,与VSG的自适应协调控制相结合,该自适应控制较传统控制方法更能发挥出逆变器参数灵活可调的优势,根据VSG角速度变化量实时进行下垂系数、惯量系数和阻尼系数的自适应调节,进一步改善有功和频率振荡问题。最后通过Matlab/Simulink仿真验证所提控制策略的有效性和优越性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 有功-频率控制 频率补偿 自适应调节 并网
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电压控制型虚拟同步发电机的高频谐振特性分析与抑制策略 被引量:2
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作者 李智 刘明波 +3 位作者 刘辉 宋鹏 李旭东 王帆 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期50-61,共12页
虚拟同步发电机(VSG)模拟同步发电机的运行机制,引入了有功调频和无功调压控制环节,与传统电流控制型变流器不同,是一种电压控制型策略。文中立足电压控制型虚拟同步发电机控制结构和网源协调特性,构建小信号分析模型,分析在不同控制参... 虚拟同步发电机(VSG)模拟同步发电机的运行机制,引入了有功调频和无功调压控制环节,与传统电流控制型变流器不同,是一种电压控制型策略。文中立足电压控制型虚拟同步发电机控制结构和网源协调特性,构建小信号分析模型,分析在不同控制参数与电网参数场景下的振荡模态,进而掌握电压控制型虚拟同步发电机并网系统的高频谐振特性,并针对性提出高频谐振抑制策略。首先,分别建立电压控制型虚拟同步发电机、传统变流器各控制和电气环节的小信号分析模型,通过特征根分析方法,定量分析所有特征根的振荡模态和阻尼比,发现电压控制型虚拟同步发电机存在与传统变流器类似的高频振荡模态;同时分析虚拟同步发电机控制参数变化、电网强弱场景对其高频谐振阻尼作用机理。其次,基于电压控制型虚拟同步发电机控制策略,以有源阻尼方法为解决思路,提出基于电流内环前端通道引入虚拟阻抗控制策略的谐振抑制方法,抑制其高频谐振。最后,利用Matlab/Simulink仿真和RT-LAB控制器在环实验结果验证所提出的控制策略,结果表明虚拟阻抗控制环节起到有效正阻尼作用,相比于无源阻尼方法,在无需额外增加测点和外部控制量的情况下,电压控制型VSG网侧阻尼特性改善,暂态响应能力增强,高频失稳现象得到有效抑制。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 小信号模型 特征根 高频谐振 虚拟阻抗
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