优化储能VSG动态特性的d轴电流微分前馈控制

传统储能虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)控制的动态特性和下垂特性无法单独调节，因而不能较好地同时满足抑制有功功率动态振荡及电网一次调频的需求。为此，提出了一种优化储能VSG动态特性的d轴电流微分前馈控制方法。该方法利用d轴电流经微分环节前馈到有功功率控制环路，通过调节微分环节的参数改善VSG的动态特性且不影响下垂特性，同时不加剧有功功率和无功功率之间的动态耦合程度。首先分析了所提方法通过调节系统阻尼比改善动态特性的控制机理，给出了微分环节参数的设计方法。然后建立了考虑所提方法的状态空间小信号模型，接着利用参与因子确定了特征根和状态变量的关联程度，在此基础上详细分析了相关参数对动态特性的影响，同时利用参数灵敏度分析了微分环节参数对所有特征根的灵敏度影响。进一步分析了含电流微分前馈控制的VSG的解耦特性和鲁棒性。最后通过仿真和实验验证了电网频率变化和功率设定值变化时所提方法的有效性。