基于虛擬同步機(jī)的微網(wǎng)逆變器建模與控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著電力需求的增加和分布式發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，統(tǒng)一協(xié)同管理和調(diào)度分布式電源，既能在孤島情況下對(duì)一定范圍內(nèi)負(fù)荷進(jìn)行供電，又與電網(wǎng)進(jìn)行功率交換的微網(wǎng)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模分布式電源接入電網(wǎng)，但隨著微網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，加上分布式電源滲透率的不斷提高，使傳統(tǒng)微網(wǎng)在集中調(diào)度方式，如主從控制，分層控制下出現(xiàn)了調(diào)度成本增加，系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)拓展困難等問(wèn)題，不利于分布式電源的高效利用，且由于分布式電源多以電力電子逆變器的形式接入微網(wǎng)系統(tǒng)，響應(yīng)速度較快

2、，外特性較硬，難以為微網(wǎng)系統(tǒng)帶來(lái)如同步電機(jī)固有的旋轉(zhuǎn)慣性，導(dǎo)致系統(tǒng)易振蕩，整體穩(wěn)定性不高。
　　本文在微網(wǎng)逆變器控制上采用了虛擬同步機(jī)方法，在實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)分布式控制的同時(shí)，通過(guò)模擬同步電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)，產(chǎn)生與同步電機(jī)相似的外特性，提高系統(tǒng)整體慣性。與現(xiàn)有方法相比，本文基于多環(huán)控制實(shí)現(xiàn)，外環(huán)加入虛擬慣性實(shí)現(xiàn)分布式頻率電壓調(diào)節(jié)，內(nèi)環(huán)實(shí)現(xiàn)輸出電壓無(wú)差調(diào)節(jié)并提高電流動(dòng)態(tài)響應(yīng);設(shè)計(jì)了改進(jìn)的基于虛擬磁鏈的矢量定向方法，應(yīng)用于幽坐標(biāo)系

3、下控制及并網(wǎng)預(yù)同步過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了輸出電壓對(duì)于電網(wǎng)電壓的無(wú)差跟蹤以及孤島、并網(wǎng)模式的平滑切換;設(shè)計(jì)了基于模糊控制器的虛擬慣性時(shí)間常數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)制，為虛擬同步機(jī)提供了較寬的慣性帶寬，抑制微網(wǎng)振蕩引起的頻率波動(dòng)，并在負(fù)荷投切和分布式電源接入時(shí)展現(xiàn)出更好的動(dòng)態(tài)特性。提出的虛擬同步機(jī)多環(huán)控制結(jié)構(gòu)、并網(wǎng)策略及參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，均在Matlab/simulink平臺(tái)下搭建仿真模型，并進(jìn)行了箅例分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)有方法進(jìn)行了對(duì)比，證明了提出方法的有效