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

1

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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基于改进虚拟同步发电机控制的功率交互振荡抑制策略 被引量：5

2

作者 贾焦心 秦本双 +2 位作者 颜湘武 陈一丹 杨添淇 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期203-209,共7页

在指令功率发生扰动时,虚拟同步发电机控制环路易产生功率交互振荡,威胁系统的安全稳定运行。为此,提出一种基于改进虚拟同步发电机控制的功率交互振荡抑制策略。基于相对增益矩阵原理研究不同系统参数变化时虚拟同步发电机输出功率间... 在指令功率发生扰动时,虚拟同步发电机控制环路易产生功率交互振荡,威胁系统的安全稳定运行。为此,提出一种基于改进虚拟同步发电机控制的功率交互振荡抑制策略。基于相对增益矩阵原理研究不同系统参数变化时虚拟同步发电机输出功率间交互作用的变化规律;采用转速阻尼功率高通反馈改进虚拟同步发电机有功功率-频率控制环路,并通过绘制Bode图对比传统虚拟同步发电机控制策略与改进虚拟同步发电机控制策略的暂态和稳态性能;利用相对增益矩阵原理分析改进虚拟同步发电机控制策略的有功功率环路交互作用情况。仿真及实验结果表明,所提策略可有效实现虚拟同步发电机交互振荡的抑制。 展开更多

关键词 构网型逆变器 相对增益矩阵 改进虚拟同步发电机 交互振荡 抑制

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基于相位与幅值补偿的虚拟同步发电机低电压穿越控制 被引量：5

3

作者 陈智勇 董新伟 +3 位作者 李传辉 王志超 赵明 杜秀稳 《电力工程技术》 北大核心 2024年第3期42-51,共10页

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)通过模拟同步发电机的工作原理,引入虚拟惯量与阻尼系数,提高了分布式电源并网的稳定性。但是当电网发生电压跌落时,电压的跌落与恢复均会使电网电压的相位与幅值发生跳变,而传统的VS... 虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)通过模拟同步发电机的工作原理,引入虚拟惯量与阻尼系数,提高了分布式电源并网的稳定性。但是当电网发生电压跌落时,电压的跌落与恢复均会使电网电压的相位与幅值发生跳变,而传统的VSG控制策略难以解决该问题。为此,文中提出一种基于相位与幅值补偿的VSG低电压穿越控制方法。首先,分析电网电压跌落与恢复对电网造成的不同影响。其次,在电网电压跌落期间,通过将VSG输出电压和电网电压之间的相位与幅值差控制在允许范围内来实现过流抑制、输出功率的快速稳定以及无功补偿的目的。然后,在电网电压恢复时,通过快速补偿消除VSG输出电压和电网电压之间的相位与幅值差,从而抑制因电网电压跳变而造成的过流等问题。最后,通过MATLAB/Simulink仿真验证所提控制策略的有效性。根据仿真结果可知,文中提出的控制策略可以有效抑制过流的产生并且能够实现无功补偿。 展开更多

关键词 虚拟同步发电机(vsg) 低电压穿越 相位与幅值跳变 相位与幅值补偿 过流抑制 功率稳定 无功补偿

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多微源独立微网中虚拟同步发电机的改进型转动惯量自适应控制 被引量：130

4

作者 宋琼 张辉 +1 位作者 孙凯 魏亚龙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期412-423,共12页

多微源独立微网中,传统下垂控制的输出频率动态响应速度快,虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制可改善频率响应特性,但无法兼顾功率和频率的动态调节性能。针对此问题,提出一种改进的转动惯量自适应控制(improved ad... 多微源独立微网中,传统下垂控制的输出频率动态响应速度快,虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制可改善频率响应特性,但无法兼顾功率和频率的动态调节性能。针对此问题,提出一种改进的转动惯量自适应控制(improved adaptive control of inertia,IACI)。首先,在同步旋转坐标系下建立VSG数学模型,并分析转动惯量对VSG输出特性的影响;其次,在VSG控制的基础上通过在转动惯量控制中引入频率变化量形成VSG转动惯量自适应控制,并给出频率跟踪系数、转动惯量和阻尼系数等参量的整定方法;最后利用Matlab/Simulink对比VSG控制和IACI控制在VSG并入微网和负载扰动条件下的有功和频率响应曲线,在由两台1k W的VSG组成的独立微网实验平台上进行实验验证,结果表明所提控制策略可避免VSG并入微网过程中的有功振荡,且可以有效优化频率响应曲线。 展开更多

关键词 虚拟同步发电机 独立微网 下垂控制 改进型转动惯量自适应控制 频率跟踪系数 有功和频率响应特性

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分布式光伏发电系统改进虚拟同步发电机控制 被引量：23

5

作者 高长伟 刘晓明 孟昭军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期376-382,共7页

提出一种计及分布式光伏发电系统源端输出功率波动特征的改进虚拟同步发电机(IVSG)控制策略。对单台虚拟同步发电机功率平衡方程特征值进行分析,明确了光伏电源的基本运行特性,确定了光伏电源稳定运行区域。在传统虚拟同步发电机(VSG)... 提出一种计及分布式光伏发电系统源端输出功率波动特征的改进虚拟同步发电机(IVSG)控制策略。对单台虚拟同步发电机功率平衡方程特征值进行分析,明确了光伏电源的基本运行特性,确定了光伏电源稳定运行区域。在传统虚拟同步发电机(VSG)的基础之上进一步采用了直流电压稳定控制技术,提出改进的虚拟同步发电机控制策略。当光伏电源输出功率低于负载需求时起到抑制直流母线电压跌落、维持直流电压稳定的作用,实现按照负荷或并网功率需求进行功率匹配的目的。仿真与实验结果验证了所提控制策略的可行性与有效性。 展开更多

关键词 光伏电源 功率波动 改进虚拟同步发电机 直流电压稳定 功率匹配

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电网频率偏差下虚拟同步发电机改进控制研究 被引量：12

6

作者 乔鹏 汪海宁 《电测与仪表》 北大核心 2018年第6期89-95,共7页

虚拟同步发电机(VSG)由于模拟了同步发电机(SG)的调频调压特性和惯性阻尼作用而得到广泛关注。传统的VSG特性分析一般针对电网频率为额定频率的情况,当电网频率不等于额定频率时,仍然采用传统VSG控制将会使VSG动态特性发生变化以及输出... 虚拟同步发电机(VSG)由于模拟了同步发电机(SG)的调频调压特性和惯性阻尼作用而得到广泛关注。传统的VSG特性分析一般针对电网频率为额定频率的情况,当电网频率不等于额定频率时,仍然采用传统VSG控制将会使VSG动态特性发生变化以及输出有功功率稳态值出现偏差,现有文献对电网频率偏差下的VSG动态特性缺乏分析且现有方案不能完全解决有功功率偏差问题。文章首先分析了电网频率偏差对VSG有功功率和频率特性造成的影响,进而提出一种改进有功频率控制策略,并对改进控制策略进行分析。最后通过matlab/simulink仿真验证所提控制策略在改善动态特性和消除稳态偏差方面的有效性。 展开更多

关键词 虚拟同步发电机 电网频率偏差 动态特性 有功功率偏差 改进有功频率控制

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基于MMC的虚拟同步发电机技术在船舶与岸电无缝并网中的应用 被引量：6

7

作者 解文祥 周昊 +1 位作者 郭燚 王超 《上海海事大学学报》 北大核心 2021年第3期110-118,共9页

鉴于船舶与岸电在并网时存在较大冲击电流,以及模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)控制的岸电离网运行时对突发状况响应速度较慢的问题,采用改进的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术结合模型... 鉴于船舶与岸电在并网时存在较大冲击电流,以及模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)控制的岸电离网运行时对突发状况响应速度较慢的问题,采用改进的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术结合模型预测控制(model predictive control,MPC)算法,对岸电电源输出电流、环流、子模块电容电压进行分层预测控制,实现船舶与岸电的无缝并网。采用MATLAB/Simulink建立MMC-VSG并网仿真模型,模拟船舶与岸电并网及突加负载等工况。对所提出的控制策略和算法的有效性进行验证,结果表明,利用所提出的控制策略能实现VSG离网与并网的无缝切换;与经典控制方法相比,所提出的控制策略的动态响应速度提升了5倍。 展开更多

关键词 船舶 岸电 虚拟同步发电机(vsg) 模型预测控制(MPC) 模块化多电平换流器(MMC) 无缝切换

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可再生能源电力系统的虚拟同步发电机频率控制策略 被引量：13

8

作者 李玲玲 冯欢 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2021年第5期81-88,共8页

为解决可再生能源接入电力系统导致系统频率稳定性下降的问题,将虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制策略和优化算法相结合,提出了一种基于算法优化的VSG控制策略。对蚁狮算法进行改进并用于优化VSG的参数,使VSG的... 为解决可再生能源接入电力系统导致系统频率稳定性下降的问题,将虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制策略和优化算法相结合,提出了一种基于算法优化的VSG控制策略。对蚁狮算法进行改进并用于优化VSG的参数,使VSG的性能达到最佳;最后,将优化的VSG用于并网逆变器的控制;建立电力系统仿真模型,并与传统控制方案进行对比测试,结果表明:优化的VSG控制策略降低了系统频率波动的幅值和时间,阶跃负荷扰动下频率波动幅值降低了约0.00042 Hz,波动时间降低了约1.5 s,提高了可再生能源电力系统的频率稳定性。 展开更多

关键词 可再生能源 电力系统 虚拟同步发电机 改进蚁狮算法 频率控制

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电流控制型虚拟同步发电机的小信号建模与稳定性分析 被引量：40

9

作者 孙大卫 刘辉 +2 位作者 高舜安 宋鹏 徐彭亮 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期2983-2991,共9页

虚拟同步发电机（virtual synchronous generators,VSG）技术可以使新能源具有频率和电压支撑能力,因此得到广泛关注。目前虚拟同步机的技术路线可以分为电压控制型和电流控制型两大类。现有研究多聚焦于电压控制型VSG,而对电流控制型VS... 虚拟同步发电机（virtual synchronous generators,VSG）技术可以使新能源具有频率和电压支撑能力,因此得到广泛关注。目前虚拟同步机的技术路线可以分为电压控制型和电流控制型两大类。现有研究多聚焦于电压控制型VSG,而对电流控制型VSG研究较少。主要研究了电流控制型VSG的并网稳定问题,首先建立了电流控制型VSG的小信号模型,计算得到了系统特征根,分析了系统中各模态的阻尼特性。在此基础上,研究了电流控制型VSG控制参数对其稳定性的影响,并对电流控制型VSG在不同电网条件下的稳定性及其并网适应性进行了分析。研究结果表明,VSG控制环节对电流控制型VSG的稳定性存在显著影响,电流控制型VSG并网运行存在高频振荡和次同步振荡风险,需要合理整定其控制参数以保证其安全稳定运行。 展开更多

关键词 虚拟同步发电机 小信号模型 并网稳定性 次同步振荡 电流控制型vsg

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级联型储能系统中虚拟同步发电机控制及电池自均衡策略 被引量：15

10

作者 李新 杨苒晨 +2 位作者 邵雨亭 胡耀威 陈国柱 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期180-187,共8页

为更好地应对可再生能源装机容量不断提升而传统分布式储能系统容量小、电压等级低的问题,提出采用级联H桥拓扑实现单机电池储能系统(BESS)的高压、大容量化。为增强储能系统入电网友好性,对虚拟同步发电机(VSG)控制技术进行了研究,结... 为更好地应对可再生能源装机容量不断提升而传统分布式储能系统容量小、电压等级低的问题,提出采用级联H桥拓扑实现单机电池储能系统(BESS)的高压、大容量化。为增强储能系统入电网友好性,对虚拟同步发电机(VSG)控制技术进行了研究,结合同步发电机的一次调频特性及调压特性,详细分析了同步发电机的二阶等效模型和VSG控制策略,建立VSG控制的宽频带小信号动态模型,定量分析VSG控制的固有功率耦合特性及交流侧阻抗对VSG控制的影响,提高了VSG模型准确度。通过频域模型分析虚拟惯性和阻尼以及无功控制参数与BESS性能的关系,为VSG稳定性分析及关键参数的设计与优化提供了依据。针对VSG控制下BESS模块电池荷电状态均衡的问题,提出一种改进型最近电平调制方法并给出了调制原理,实现了相内模块间荷电状态的自均衡。最后,利用搭建的仿真模型,验证了VSG在级联型BESS应用中的可行性、参数分析以及调制方法的有效性。 展开更多

关键词 电池储能系统 级联H桥变流器 虚拟同步发电机 功率耦合 改进型最近电平调制 荷电状态均衡

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基于线性自抗扰与重复控制的虚拟同步发电机并网逆变器控制策略 被引量：5

11

作者 吕聪 何山 +3 位作者 王维庆 陈伟 孔令清 王喜泉 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第36期15460-15468,共9页

在强耦合、高精度控制等场合下,传统电压电流双闭环控制基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的逆变器并网时会存在动态响应速度慢、抗干扰能力差的问题,由此提出基于VSG的新型电压电流双闭环控制策略,将线性自抗扰... 在强耦合、高精度控制等场合下,传统电压电流双闭环控制基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的逆变器并网时会存在动态响应速度慢、抗干扰能力差的问题,由此提出基于VSG的新型电压电流双闭环控制策略,将线性自抗扰控制与重复控制相结合作为电压外环控制,电流内环仍采用PI(proportional-integral)控制,其中线性自抗扰控制抗干扰能力强,且加快了基于VSG的逆变器并网动态响应速度,重复控制提高双闭环控制跟踪精度。首先详细分析基于VSG的逆变器并网系统数学模型;其次进行线性自抗扰控制与重复控制的设计;最后在MATLAB/Simulink平台下搭建仿真模型,仿真结果表明:在功率扰动与三相短路故障工况下,所提控制策略加快了基于VSG的逆变器并网动态响应速度,且抗干扰能力强,跟踪精度高,验证了所提策略的有效性和可行性。 展开更多

关键词 虚拟同步发电机(vsg) 线性自抗扰控制 重复控制 复合控制策略

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虚拟同步发电机有功功率偏差前馈阻尼策略 被引量：2

12

作者 李洋 齐蓉 +1 位作者 邓飞 林辉 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期816-824,共9页

针对并网虚拟同步发电机(VSG)在功率指令和电网频率变化时输出有功功率存在超调和振荡的问题,提出基于有功功率偏差前馈的改进阻尼策略.首先,建立VSG并网小信号模型,分析了传统VSG方案振荡问题,并介绍了有功功率微分阻尼方案;然后,在传... 针对并网虚拟同步发电机(VSG)在功率指令和电网频率变化时输出有功功率存在超调和振荡的问题,提出基于有功功率偏差前馈的改进阻尼策略.首先,建立VSG并网小信号模型,分析了传统VSG方案振荡问题,并介绍了有功功率微分阻尼方案;然后,在传统VSG摇摆方程输出处引入有功功率偏差前馈环节,通过前馈增益单独调节系统阻尼,并利用闭环极点分布分析了前馈增益对系统稳定性的影响.在此基础上,给出了前馈增益的设计方法.最后,搭建了仿真和实验平台,对所提阻尼策略进行验证.仿真和实验结果表明,该方案提高了系统阻尼,减小了在功率参考和电网频率变化时VSG输出功率超调,改善了系统动态性能,同时不影响稳态下垂特性. 展开更多

关键词 虚拟同步发电机(vsg) 功率超调 功率偏差前馈 前馈增益 阻尼策略

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基于改进模糊自适应的虚拟同步发电机扰动优化控制

13

作者 王志祥 潘国清 +2 位作者 袁宇波 谢文强 韩民晓 《电力工程技术》 2025年第5期138-147,共10页

针对虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)并网合闸或系统扰动时,存在的动态响应表现不佳、鲁棒性不足问题,提出一种基于改进模糊自适应的VSG扰动优化控制策略。首先,建立传统VSG控制的小信号模型,分析转动惯量和阻尼系... 针对虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)并网合闸或系统扰动时,存在的动态响应表现不佳、鲁棒性不足问题,提出一种基于改进模糊自适应的VSG扰动优化控制策略。首先,建立传统VSG控制的小信号模型,分析转动惯量和阻尼系数对系统扰动响应的影响机理;其次,结合VSG扰动时的功角曲线以及频率特性曲线,构建转动惯量和阻尼系数的自适应调节规则;再次,设计模糊控制器的隶属度函数和控制规则库,构建模糊控制器的参数调节机制;然后,引入论域伸缩因子,实现模糊论域的动态调整;最后,通过MATLAB/Simulink仿真平台搭建单台VSG并网模型,仿真结果表明所提控制策略在负荷扰动、频率波动以及并网合闸阶段,均能有效抑制功率振荡,提高VSG并网合闸以及系统扰动情况下的适应性。 展开更多

关键词 虚拟同步发电机(vsg) 自适应参数 模糊控制 伸缩因子 论域调整 功率振荡

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考虑主轴疲劳载荷的虚拟同步双馈风电场有功功率分布式优化方法 被引量：1

14

作者 王瀚博 刘颖明 +3 位作者 王晓东 郭国先 王黎明 王瑛玮 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3643-3652,I0036,I0037,共12页

为降低风电场内各台基于虚拟同步发电机控制策略的双馈风电机组在响应电网功率指令值变化时所承受的主轴疲劳载荷,提出一种基于改进惩罚系数的交替方向乘子法的考虑主轴疲劳载荷的有功功率分布式优化方法。在推导可量化表征机组有功功... 为降低风电场内各台基于虚拟同步发电机控制策略的双馈风电机组在响应电网功率指令值变化时所承受的主轴疲劳载荷,提出一种基于改进惩罚系数的交替方向乘子法的考虑主轴疲劳载荷的有功功率分布式优化方法。在推导可量化表征机组有功功率指令值与其主轴力矩之间关系的离散化模型基础上,以各台机组的主轴力矩波动总和最小作为目标函数,并根据机组运行状态设定目标函数的约束条件。为分担风电场中央控制器的计算压力,基于改进惩罚系数的交替方向乘子法将目标函数拆解为主函数(中央控制器)和多个子函数(本地控制器)的分布式优化结构,各本地控制器通过在线优化各台机组有功功率指令值以实现主轴疲劳载荷的降低。最后,仿真结果验证了所提优化方法的优越性。 展开更多

关键词 风电场 主轴疲劳载荷 虚拟同步发电机 改进惩罚系数的交替方向乘子法 分布式优化方法

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考虑虚拟电阻局限的电网电压跌落VSG暂态稳定性提升

15

作者 李劲松 沈琦丰 +3 位作者 李国锋 吕敬 杨庆新 李永建 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3665-3679,共15页

虚拟电阻(virtual resistance,VR)方案能有效抑制虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)并网过程中的同步振荡(synchronous resonance,SR),但会恶化系统暂态稳定性能,尤其是在高压线路中较大的线路电感将使其恶化程度进一... 虚拟电阻(virtual resistance,VR)方案能有效抑制虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)并网过程中的同步振荡(synchronous resonance,SR),但会恶化系统暂态稳定性能,尤其是在高压线路中较大的线路电感将使其恶化程度进一步加剧。针对上述矛盾,首先基于功率流模型绘制功率-虚拟功角曲线,进而以最大功角过冲、总减速面积和最小初始功角定量描述VSG暂态稳定性。然后以增大最大功角过冲和总减速面积为目标,提出在电压跌落故障发生时通过减小等效有功指令和增大等效无功指令来提升系统暂态稳定性,并给出调节系数组合稳定域。最终在Matlab/Simulink平台中搭建仿真模型,结果表明,考虑VR和高压线路固有较大线路电感时,改进VSG控制策略可显著提升系统暂态稳定性能,应用良好。 展开更多

关键词 虚拟同步发电机(vsg) 虚拟电阻(VR) 功角暂态稳定判据 同步振荡(SR) 视在功率

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基于自适应虚拟阻抗改进无功环路的虚拟同步功率解耦控制策略 被引量：22

16

作者 李旭枫 陆立民 +4 位作者 成乐祥 王建华 吕志鹏 李文兵 顾伟 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期3752-3760,共9页

随着分布式能源高渗透率地接入电网,虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制技术得到了广泛的应用。但是典型VSG系统在并网工作时存在功率耦合问题,尤其在中低压线路阻抗呈阻感特性的情况下其耦合程度明显加强,严重影... 随着分布式能源高渗透率地接入电网,虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制技术得到了广泛的应用。但是典型VSG系统在并网工作时存在功率耦合问题,尤其在中低压线路阻抗呈阻感特性的情况下其耦合程度明显加强,严重影响系统控制性能。在传统虚拟阻抗功率解耦控制的基础上,通过建立控制系统的小信号模型,从抑制由功率耦合造成的输出电流波动的角度提出了一种基于虚拟阻抗改进无功环路的虚拟同步功率解耦控制策略。同时,针对系统各类运行工况,引入自适应虚拟阻抗概念,以估算某一具体工况下的稳态工作点实时修正虚拟阻抗设定值,进一步提升了控制系统在不同工况下功率解耦的可靠性。相关的理论分析通过PLECS仿真平台得到了验证。 展开更多

关键词 虚拟同步发电机 功率耦合 改进无功环路 自适应虚拟阻抗

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基于自抗扰控制技术的虚拟同步机无频差控制方法 被引量：8

17

作者 唐酿 朱以顺 +1 位作者 盛超 黄辉 《广东电力》 2017年第4期61-66,73,共7页

针对虚拟同步发电机处于孤岛运行时的容量低、并网惯性小、稳定性差及负荷的变化会对虚拟同步发电机产生较大的影响等问题进行研究,引入同步发电机一阶惯性环节,设计了虚拟同步发电机的控制方案和数学模型。在传统下垂控制策略的基础上... 针对虚拟同步发电机处于孤岛运行时的容量低、并网惯性小、稳定性差及负荷的变化会对虚拟同步发电机产生较大的影响等问题进行研究,引入同步发电机一阶惯性环节,设计了虚拟同步发电机的控制方案和数学模型。在传统下垂控制策略的基础上,采用一种基于自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)技术的虚拟机无差调频控制策略。在PSCAD/EMTDC仿真平台上,通过与传统比例-积分控制效果进行对比,在有功负荷发生波动情况下,所采用的控制策略不仅能做到无差调频,而且控制精度更高。 展开更多

关键词 虚拟同步发电机 并网逆变器 自抗扰控制技术 无差调节 频率控制

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考虑功率耦合的构网型多VSG系统频率振荡特性分析 被引量：1

18

作者 李威 马美玲 孙伟卿 《电力工程技术》 北大核心 2025年第2期44-54,共11页

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制的构网型变流器能为新能源并网提供一定的惯量和阻尼支撑。然而,VSG控制环节产生的功率耦合问题会引起系统频率振荡,严重时会威胁系统安全。针对多台VSG并网时的功率耦合交互对... 虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制的构网型变流器能为新能源并网提供一定的惯量和阻尼支撑。然而,VSG控制环节产生的功率耦合问题会引起系统频率振荡,严重时会威胁系统安全。针对多台VSG并网时的功率耦合交互对频率振荡的影响机理不清晰的问题,文中提出一种考虑功率耦合的多VSG并网系统阻抗建模方法,并结合参数变化分析频率的振荡特性。首先,分析单VSG并网的功率耦合机理,并基于此建立多VSG并网系统的阻抗模型,揭示多VSG下输出角频率主要受自身功率、交互功率和电网角频率影响。其次,提出一种基于动态相对增益矩阵的方法,定量分析系统参数变化对VSG间交互影响的大小,得到高、低频段下多VSG系统参数变化对系统耦合交互的影响趋势。最后,在PSCAD中构建3台VSG并网系统模型,并通过时域仿真验证理论分析的准确性。 展开更多

关键词 虚拟同步发电机(vsg) 构网型变流器 功率耦合 阻抗模型 频率振荡 动态相对增益矩阵

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基于定时收敛滑模的构网型光储系统改进自抗扰控制

19

作者 胡振洋 王嘉力 +2 位作者 傅作超 刘月明 皇金锋 《电力工程技术》 北大核心 2025年第2期69-79,共11页

随着大规模分布式发电设备逐步取代传统的同步发电机,并网系统面临着惯性缺失、电压和频率稳定性下降等一系列挑战。构网型控制技术的引入为分布式发电设备赋予了必要的惯性和频率支持能力。在构网控制技术领域,虚拟同步发电机技术虽已... 随着大规模分布式发电设备逐步取代传统的同步发电机,并网系统面临着惯性缺失、电压和频率稳定性下降等一系列挑战。构网型控制技术的引入为分布式发电设备赋予了必要的惯性和频率支持能力。在构网控制技术领域,虚拟同步发电机技术虽已得到广泛应用,但其依赖的传统比例积分(proportional integral,PI)控制策略存在抗干扰能力弱、暂态稳定性不足等问题。针对这些不足,文中在构网型光储系统中提出了一种改进的滑模自抗扰控制策略,并将其应用于系统电压外环以提升系统性能。其中,分数阶扩张状态观测器的设计增强了系统对内部状态的观测能力,而所设计的定时收敛滑模控制器,凭借其能够定时收敛至平衡点的特性,有效抑制了传统滑模控制中的抖振现象,从而显著增强了系统的鲁棒性和抗干扰能力。最后,在MATLAB环境中构建仿真模型并进行实验验证,仿真与实验结果一致表明,文中提出的控制策略有效减少了系统的暂态电压波动,并加快了系统响应速度,对系统性能的改善起到了积极的作用。 展开更多

关键词 构网型光储系统 虚拟同步发电机 改进滑模自抗扰控制 分数阶 扩张状态观测器 定时收敛滑模

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面向多运行模式的并网逆变器改进控制策略 被引量：5

20

作者 陈宇 王维庆 +1 位作者 李笑竹 朱金龙 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期13-22,共10页

为了改善新能源并网逆变器的性能并同时满足多运行模式(并网模式和孤岛模式)调节需求,设计了双重自适应系数,并基于下垂控制和虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制提出了新颖的改进控制策略。该控制策略可灵活地调... 为了改善新能源并网逆变器的性能并同时满足多运行模式(并网模式和孤岛模式)调节需求,设计了双重自适应系数,并基于下垂控制和虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制提出了新颖的改进控制策略。该控制策略可灵活地调节惯量和阻尼以满足不同运行模式的需求。设计的双重自适应系数包括自适应协调系数和自适应惯量系数,前者可提高系统动态特性并增强适用性,后者可进一步改善功率超调和振荡问题以完全消除功率超调。所提出的改进控制策略的功率响应无超调和振荡,能够提供接近于VSG控制的惯量和阻尼特性且具有更快的响应速度,可同时满足并网模式下的功率调节需求和孤岛模式下的频率调节需求,具有更大的适用性和更优异的动态特性。最后,通过硬件在环实验验证了所提出的改进控制策略的有效性和可行性。 展开更多

关键词 改进控制 并网逆变器 双重自适应 下垂控制 虚拟同步发电机控制

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