基于多VSG微電網(wǎng)的小信號穩(wěn)定性分析與控制研究.pdf

1、分布式發(fā)電技術(shù)作為近年來新興的熱門研究技術(shù)，能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)電網(wǎng)的諸多缺點(diǎn)，達(dá)到與傳統(tǒng)電網(wǎng)互補(bǔ)的良好效果。分布式電源一般采用電力電子逆變器來進(jìn)行控制，具有響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。虛擬同步發(fā)電機(jī)（Virtual Synchronous Generator，VSG）技術(shù)能有效模擬同步發(fā)電機(jī)的定子阻抗和慣性環(huán)節(jié)，同時能夠有效控制逆變器輸出電壓的頻率和幅值，良好的解決了電力電子器件穩(wěn)定性差、無法實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)阻尼特性和慣性等缺點(diǎn)。微電網(wǎng)（Micro-gri

2、d）將儲能單位、分布式電源、控制模塊以及負(fù)載模塊等結(jié)合起來，形成了一個獨(dú)立自控的系統(tǒng)。由于其可靠的供電能力和靈活的運(yùn)行方式，微電網(wǎng)成為了傳統(tǒng)大電網(wǎng)可靠穩(wěn)定供電的有力支撐。
　　本文首先介紹了微電網(wǎng)逆變器的幾種常用控制策略，研究了其控制原理和各自的特點(diǎn)。通過對比分析，認(rèn)為VSG控制與下垂控制是比較好的控制策略。然后從控制結(jié)構(gòu)上分析了二者的異同點(diǎn)，通過對其不同處即有功-頻率控制環(huán)節(jié)的建模和傳遞函數(shù)的分析，得出了在一定條件下二者的等效性

3、的結(jié)論。同時也通過Matlab/Simulink仿真驗(yàn)證了結(jié)論的正確性。
　　其次，對單臺VSG控制的逆變器各個模塊分別進(jìn)行了小信號建模，求得狀態(tài)矩陣的特征值。通過獨(dú)立改變下垂系數(shù)、轉(zhuǎn)動慣量和負(fù)荷阻抗，分析特征根的分布情況，總結(jié)出各參數(shù)對其穩(wěn)定性的影響。在負(fù)荷阻抗增加了20％的情況下，通過仿真分析了逆變器輸出功率的階躍響應(yīng)。
　　最后，建立了多 VSG并聯(lián)的典型模型。在單個 VSG小信號模型的基礎(chǔ)上通過分析局部與全局的坐標(biāo)變