基于改进参数自适应VSG的逆变器并联控制研究

作     者：薛家祥 胡炫 张祥颖 

作者机构：华南理工大学机械与汽车工程学院 

出 版 物：《电测与仪表》 (Electrical Measurement & Instrumentation)

年 卷 期：2023年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51875213) 广东省自然科学基金项目(2214050007061) 贵州省科技计划项目(No.ZK(2023)151) 

主　　题：虚拟同步发电机 虚拟惯量 阻尼系数 功角特性 改进型自适应策略 

摘      要：虚拟同步机(VSG)技术因其能模拟同步发电机的特点，使分布式电源也具有惯性和阻尼系数，而在逆变器系统的并网和多机并联控制策略中广泛应用。为避免当外部扰动较大时，暂态过程中的冲击和振荡使VSG系统失稳，文中提出一种改进型自适应转动惯量和阻尼系数的控制策略。通过分析VSG系统的传递函数，得到不同条件下系统的动态响应曲线，初步确立虚拟惯量和阻尼系数取值。在传统自适应策略的基础上，考虑系统阻尼比，确定了阻尼系数和惯性的函数；并结合功角特性分析结果，将角速度变化值和变化率的正负纳入对转动惯量和阻尼系数取值的考虑，进一步细分自适应取值条件，提出了一种改进的自适应策略。在MATLAB/Simulink上搭建逆变系统的VSG模型，并搭建了双机并联实验平台，验证该改进策略相比固定参数及传统自适应策略能显著提高有功功率和频率稳定性，减小并机系统动态过程中的环流。