虚拟同步发电机的功率动态耦合机理及同步频率谐振抑制策略

作     者：李武华 王金华 杨贺雅 顾云杰 杨欢 何湘宁 LI Wuhua;WANG Jinhua;YANG Heya;GU Yunjie;YANG Huan;HE Xiangning

作者机构：浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2017年第37卷第2期

页      面：381-390页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划(973计划)青年科学家专题项目(2014CB247400) 国家自然科学基金项目(51490682) 浙江省自然科学基金项目(LR16E070001)~~ 

主　　题：虚拟同步发电机 电压源型换流器 功率动态耦合机理 有源阻尼 虚拟阻抗 

摘      要：随着新能源并网的增加,现有并网逆变器采用的直接电流控制无法有效跟踪电网电压。虚拟同步发电机(virtual synchronous generators,VSG)技术通过模拟同步发电机运行机制,改善了系统稳定性,成为解决分布式电源高渗透率问题的有效方案之一。然而,虚拟同步发电机存在同步频率谐振现象,容易引发功率振荡,导致系统不稳定。该文分析电磁磁链的动态过程;通过建立虚拟同步发电机的宽频域功率动态耦合模型,发现有功–无功的功率耦合效应会加剧同步频率谐振;基于同步频率谐振的产生机理,采用有源阻尼控制的策略能有效抑制该谐振问题。最后,通过搭建实验平台,验证虚拟同步发电机中的同步频率谐振现象、有功–无功动态耦合效应正确性及阻尼抑制策略的有效性。