基于虚拟阻抗优化的VSG暂态功角稳定自适应控制策略

在电网短路故障发生的情况下，虚拟同步发电机系统不仅会发生暂态功角失稳，同时还可能会出现过流。为了提升虚拟同步发电机的暂态功角稳定性及故障电流限制性能，首先建立了包含电压和电流控制环、虚拟阻抗及功率控制环结构的虚拟同步发电机系统的总体控制结构，给出了虚拟阻抗功率模型建立的理论依据。对无功功率控制环路恶化暂态功角稳定性，提出了设置电压增量自由控制支路来实现提高暂态功角稳定性的方法。其次，在无功功率控制环路及电压增量自由控制支路的共同作用下，对“不考虑切除故障”和“考虑切除故障”两种不同的运行工况，提出了能够同时满足暂态功角稳定性和故障电流限制的虚拟阻抗优化方法。最后提出了虚拟同步发电机的暂态功角失稳控制和故障电流限制的自适应控制算法，以满足实际运行工况的需求，通过Simulink仿真模型验证了所提自适应控制策略的有效性和可行性。