可再生能源虚拟同步发电机并网振荡模式及影响因素分析

虚拟同步发电机能使逆变器模拟同步发电机运行特性,有利于可再生能源发电友好并网。但由于虚拟同步发电机兼具同步发电机与逆变器的特点,并网运行时,有可能面临振荡风险,且振荡类型和形式更加复杂。文章首先介绍了虚拟同步机电路拓扑及多环控制的结构特点;在此基础上,分析了VSG电流内环、功率外环、VSG并联运行等影响因素与不同振荡频率之间的关系。建立了不同影响因素主导情况下的小信号模型,系统地分析了VSG并网运行时存在的高频、工频和低频振荡模式。最后,通过Matlab/Simulink仿真,验证了VSG并网时不同振荡模式与相应主导影响因素之间的关联关系。