基于虚拟同步机的变流器暂态稳定分析及混合同步控制策略

作     者：姜卫同 胡鹏飞 尹瑞 胡雪凯 江道灼 梁一桥 JIANG Weitong;HU Pengfei;YIN Rui;HU Xuekai;JIANG Daozhuo;LIANG Yiqiao

作者机构：浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 国网河北省电力有限公司河北省石家庄市050021 国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北省石家庄市050021 浙大城市学院浙江省杭州市310027 

出 版 物：《电力系统自动化》 (Automation of Electric Power Systems)

年 卷 期：2021年第45卷第22期

页      面：124-133页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 08[工学] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52007167) 浙江省自然科学基金资助项目(LQ21E070004)。 

主　　题：虚拟同步机 暂态稳定性 电流限幅 功角特性曲线 相图曲线 混合同步控制 

摘      要：针对采用组网型控制策略(以虚拟同步机控制为例)且考虑电流限幅的电压源型变流器(VSC)暂态稳定性差且失稳机理不明的问题,首先从传统同步机的暂态稳定分析方法入手,定性地分析了组网型VSC的暂态过程。然后,通过基于相图的非线性微分方程的分析方法,定量研究了组网型VSC的暂态失稳机理,并提出了一种结合了传统同步机摇摆方程和锁相环的新型同步方法(称为混合同步控制),使得VSC不仅具备频率响应的能力,而且其暂态稳定裕度得到了大幅提高。最后,通过MATLAB/Simulink搭建的仿真模型验证了分析方法的准确性和所提控制方案的有效性。