基于改进下垂算法的同步逆变器并联控制策略研究

针对同步逆变器中传统下垂算法的不足,应用一种改进下垂算法对同步逆变器并联运行进行控制。在Matlab/Simulink中搭建同步逆变器并联运行模型,将改进下垂算法与同步发电机模型结合,控制两台三相同步逆变器并联运行,并对其进行仿真研究和实验验证。仿真和实验结果表明,该改进下垂算法在同步逆变器控制中具有实用性,可以与同步发电机模型很好地结合,控制并联同步逆变器较好地完成电流和功率均分,并且还能提高系统的稳定性能和动态性能,使同步逆变器类似于同步发电机的特性更加显著。     

具有阻尼和惯性的电流下垂控制研究

针对虚拟同步发电机控制策略的优良特性,研究了其在电流下垂控制中的应用。采用电流下垂控制算法取代虚拟同步发电机的有功/频率调节和无功/电压调节控制策略,保留其机械转动所具有的惯性和阻尼特性,舍弃其定子电气模块,使逆变器不仅具有电流下垂控制的优越性能,而且具备虚拟同步发电机的阻尼和惯性特征,增强电网频率和电压幅值的稳定性。通过在电压/电流双闭环控制器中引入虚拟阻抗,提升并网逆变器的鲁棒性。仿真实验结果验证了所提出控制策略的可行性和有效性。     

基于可控等效输出阻抗的微网逆变器并联特性研究

针对低压微网中采用传统下垂控制的并联逆变器功率均分效果差以及母线电压和频率偏移问题,分析了并联逆变器的环流和功率输出特性,提出一种基于可控等效输出阻抗的微网逆变器并联控制策略。该策略实现了逆变器等效输出阻抗的精确可控,且具有虚拟同步发电机的基本特性,逆变器等效电压源的频率和相位能够实现自同步功能,在不需要功率环的情况下间接实现了并联逆变器功率均分且具有环流抑制能力。通过设计电压二次调节控制,消除了微网母线电压和频率的偏移问题。仿真结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。     

转动惯量对虚拟同步发电机输出特性的影响分析

逆变器通过嵌入转子运动方程模拟同步发电机的下垂控制,可实现虚拟同步发电机(VSG)惯性特性,使其具有实际同步发电机抵御负荷扰动的能力。分析了转动惯量对离网模式下并联瞬间有功功率和负载频繁波动对频率的影响机理,在Matlab/Simulink仿真平台和1kW功率等级实验台架上验证了分析的有效性。     

逆变器的虚拟同步发电机控制技术建模与仿真

越来越多的可再生能源,通过逆变器并联接入电网运行,带来了逆变器并网控制研究这一新课题。常用的分布式能源控制策略为下垂控制,当逆变器电源采用下垂控制策略时,可以通过下垂特性来分配各自承担负荷的大小,但是却很难在扰动情况下,为系统提供惯性与阻尼支撑,电力系统易失去稳定。针对此问题,提出了一种虚拟同步发电机(VSG)技术。通过研究分析同步发电机的数学模型和外特性,从而建立虚拟同步发电机的数学模型,来模拟同步发电机的转子惯性,并通过仿真验证其正确性以及虚拟同发电机技术能实现微电网并网与孤岛模式的自由切换。     

具有同步发电机特性的微电网逆变器控制

借助电力储能装置,将常规电力系统中的同步发电机数学模型应用到新能源发电逆变器控制算法中,形成虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)。设计了原动机调节和励磁调节,并模拟同步发电机的转动惯量,使新能源电站对外接口具有频率和电压幅值下垂特性,解决了传统微电网逆变器在运行时输出阻抗小、阻尼小等问题,提高了稳定性。仿真和实验结果表明,设计的虚拟同步发电机能够模拟实际同步发电机的特性。     

多逆变器环境微网环流控制新方法

提出一种基于虚拟同步发电机运行的逆变器并联控制方法,在与传统下垂控制方法相比较基础上,具体分析了该方法在等效输出阻抗与无功功率输出的解耦和提升负荷功率分配精度方面的优势和原理,同时对下垂控制器进行小的修正,减小并联运行逆变器空载运行电压和频率差值,以使其满足不同额定功率逆变器并联功率分配和空载环流抑制的需求,并添加微分...     

基于虚拟同步发电机的多逆变器并联改进控制策略

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。     

分布式虚拟同步发电机建模及仿真分析研究

比较常用的分布式电源逆变器下垂控制方法,可以较好的实现对同步发电机外特性的模拟,但无法实现同步发电机的大惯性及大输出阻抗特性的模拟。同步发电机的大惯性有利于抑制频率的变化速度,以减小并联所产生的振荡,大输出阻抗能够有效抑制电力系统电流的突变。通过研究分析同步发电机的数学模型和外特性,从而建立虚拟同步发电机模型,使其与传统同步发电机外特性相似,通过仿真验证其正确性。     

基于Washout滤波器的虚拟同步发电机新型控制方法研究

虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制策略能使逆变器模拟同步发电机运行机制,有利于改善系统稳定性,已成为逆变器控制技术的热点问题之一。首先对VSG的结构进行详细的分析,包括电压电流双环的解耦控制、有功功率和无功功率的下垂控制以及同步发电机的建模等。然后在此基础上提出了一种基于Washout滤波器特性的新型VSC控制方案。最后通过Matlab仿真结果验证了所提的VSG控制方法的有效性和可行性,并说明了新的控制方案可以改善微电网系统的频率与电压,提高微电网的适应性和电能质量。