基于虛擬同步機(jī)的微網(wǎng)并網(wǎng)逆變器控制策略研究.pdf

1、伴隨國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與化石能源枯竭的矛盾越來越顯著，以可再生能源為特色的分布式發(fā)電(Distributed Generation，DG)系統(tǒng)迅速占據(jù)了未來電力研究的關(guān)鍵位置。微電網(wǎng)(Micro-Grid，MG)提供了分布式發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用的方式，并網(wǎng)逆變器作為連接微電網(wǎng)和大電網(wǎng)之間的紐帶對微電網(wǎng)的運行情況有重要影響。并網(wǎng)逆變器由電力電子器件為主體構(gòu)成，由此帶來一系列不足，包括系統(tǒng)低輸出阻抗、缺乏慣性、并網(wǎng)聯(lián)運時的功率分配能力不足以及難以與現(xiàn)有電

2、力系統(tǒng)的調(diào)控策略進(jìn)行配合。
　　本文以微網(wǎng)并網(wǎng)逆變器為研究對象，通過建立數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)分析其工作原理和特點。通過對微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)分析與并網(wǎng)逆變器傳統(tǒng)控制策略進(jìn)行對比，研究傳統(tǒng)的并網(wǎng)逆變器控制策略中的不足，并引入模擬同步發(fā)電機(jī)特性的虛擬同步機(jī)(VirtualSynchronous Generator, VSG)控制策略。
　　針對傳統(tǒng)電機(jī)與電力電子器件之間的差異，建立二階同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型，通過數(shù)學(xué)模型分析建立同步電機(jī)關(guān)鍵參數(shù)與逆

3、變器電路中關(guān)鍵參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，運用類比的思想建立兩者之間聯(lián)系，從而為控制策略提供理論依據(jù)與設(shè)計思路。
　　對基于虛擬同步機(jī)的并網(wǎng)逆變器整體控制策略進(jìn)行研究。首先，對同步電機(jī)調(diào)速器與勵磁控制器原理進(jìn)行分析，類比設(shè)計頻率控制器與虛擬勵磁控制器。接著對模擬的同步電機(jī)本地進(jìn)行設(shè)計，借助幅值相角的轉(zhuǎn)化引入復(fù)數(shù)形式的電阻電阻和同步電抗，實現(xiàn)模擬同步電機(jī)本體特性。
　　之后在仿真平臺上完成全系統(tǒng)模型搭建，研究系統(tǒng)工作時，不同工況下系統(tǒng)的動