频率扰动下虚拟同步电机控制型分布式电源自适应惯性控制策略

逆变型分布式电源作为分布式电源并网的主要形式,其控制精确且响应迅速,但因缺少惯性,面对外界频率扰动时动态调节能力不足。随着分布式电源渗透率逐渐提高,系统扰动时这种不足对配电网稳定运行的影响越来越严重。为解决这一问题,以虚拟同步发电机控制原理为基础,提出一种自适应惯性频率控制策略,在受到频率扰动后根据频率波动范围自适应调节虚拟惯量,提高逆变型分布式电源在上级系统频率扰动时的动态调节特性以及运行稳定性。基于虚拟同步电机三层控制策略,建立以并网公共母线角频率波动为输入、微电源角频率偏差为输出的传递函数模型,研究外界频率干扰时虚拟惯量对微电源输出频率特性与稳定性的影响机理;根据机理分析结果以及储能配置约束,提出自适应惯量上下限以及控制灵敏因子的选取方法。基于PSCAD/EMTDC建立虚拟同步电机控制型光储系统仿真模型,验证配电网不同类型频率扰动下自适应惯性控制型微电源的稳定性与响应能力。与固定惯量对比,所提控制策略兼顾超调量小和响应迅速的特点,控制效果良好。