电工电气杂志社

基于直接电压的虚拟同步发电机预同步控制策略

来源：电工电气发布时间：2024-08-01 15:01 浏览次数：304

基于直接电压的虚拟同步发电机预同步控制策略

杨浩堂，秦斌

(湖南工业大学电气与信息工程学院，湖南株洲 412007)

摘要：针对虚拟同步发电机(VSG)在并网瞬间产生冲击电流的问题，提出一种基于直接电压计算的预同步控制方法，通过直接获取并网点两端的电压大小进行计算调制后，作为预同步的频率补偿量，无需锁相环且输出连续，并且设计一个一阶惯性环节缓解并网后由于预同步模块退出导致的频率跳变。在 MATLAB/Simulink 软件搭建虚拟同步发电机并网仿真模型并进行实验验证，结果表明所提策略能有效降低并网前后频率波动和电流冲击。

关键词： 虚拟同步发电机；并网；预同步；锁相环

中图分类号：TM341 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2024)07-0011-05

Direct Voltage-Based Pre-Synchronization Control Strategy for

Virtual Synchronous Generators

YANG Hao-tang, QIN Bin

（College of Electrical and Information Engineering, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, China）

Abstract: Aiming at the problem of the virtual synchronous generator (VSG) generating impulse current at the moment of grid connection,a pre-synchronous control method based on direct voltage calculation is proposed, in which the voltage magnitude at the two ends of the grid connection point is obtained directly and modulated for calculation, which is used as the frequency compensation for pre-synchronization,with no need for phase-locked loop and with continuous output, and a first-order inertia link is designed to mitigate frequency jumps due to the withdrawal of pre-synchronization module after grid connection. Finally, a virtual synchronous generator grid connected simulation model is constructed in MATLAB/Simulink to verify that the proposed strategy effectively reduces the frequency fluctuation and current impulse before and after grid connection.

Key words: virtual synchronous generator; grid connection; pre-synchronization; phase-locked loop

参考文献

[1] 赵恩盛，韩杨，周思宇，等. 微电网惯量与阻尼模拟技术综述及展望[J] . 中国电机工程学报，2022，42(4) ：1413-1427.

[2] 彭也伦，黄文，帅智康. 含异构微源孤岛微电网的瞬时有功功率分配问题研究[J] . 中国电机工程学报，2021，41(15) ：5167-5178.

[3] 王皓，张舒淳，李维展，等. 储能参与电力系统应用研究综述[J]. 电工技术，2020(3) ：21-24.

[4] 胡文强，吴在军，孙充勃，等. 基于 VSG 的储能系统并网逆变器建模与参数整定方法[J] . 电力自动化设备，2018，38(8) ：13-23.

[5] 王秀云，刘国钦，梁晓龙，等. 基于改进虚拟同步发电机的预同步并网控制研究[J] . 东北电力大学学报，2023，43(1) ：92-98.

[6] 柴伦，李岚，李冰，等. 基于改进虚拟同步发电机的预同步并网策略[J] . 可再生能源，2019，37(7) ：1015-1020.

[7] 朱永强，贾利虎，蔡冰倩，等. 交直流混合微电网拓扑与基本控制策略综述[J] . 高电压技术，2016，42(9) ：2756-2767.

[8] 柴秀慧，张纯江，杨春来，等. 基于虚拟功率的虚拟同步发电机预同步控制策略[J] . 电力电子技术，2022，56(5) ：38-40.

[9] ROSSO R, ANDRESEN M, ENGELKEN S, et al.Analysis of the Interaction Among Power Converters Through Their Synchronization Mechanism[J].IEEE Transactions on Power Electronics，2019，34(12) ：12321-12332.

[10] SHI K, SONG W, GE H, et al.Transient Analysis of Microgrids with Parallel Synchronous Generators and Virtual Synchronous Generators[J].IEEE Transactions on Energy Conversion，2020，35(1) ：95-105.

[11] HADJIDEMETRIOU L, KYRIAKIDES E, YANG Y, et al.A Synchronization Method for Single-Phase Grid-Tied Inverters[J].IEEE Transactions on Power Electronics，2016，31(3) ：2139-2149.

[12] 魏亚龙，张辉，孙凯，等. 基于虚拟功率的虚拟同步发电机预同步方法[J] . 电力系统自动化，2016，40(12) ：124-129.

[13] 吴丹丹，葛强，徐金，等. 基于虚拟功率的 VSG 并网控制策略[J] . 江苏大学学报(自然科学版)，2022，43(4) ：458-463.

[14] 兰征，刁伟业，曾进辉，等. 含异构微源孤岛微电网内虚拟同步发电机预同步控制策略[J]. 电力系统自动化，2022，46(19) ：154-161.

[15] 周子扬. 不平衡负载下的虚拟同步发电机控制策略研究[D]. 宜昌：三峡大学，2022.

返回索引列表

Article retrieval

文章检索

基于直接电压的虚拟同步发电机预同步控制策略