基于改进VSG的船舶岸电并网控制策略

在船舶岸电系统中,当船岸并网预同步切换或负载功率变化时,电压、电流的突变及频率扰动等因素直接影响并网后的系统稳定性。针对此问题,提出一种基于二次反馈调节虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的岸电电源逆变器控制策略,在VSG控制算法中的有功频率控制环节增加角速度反馈调节以抑制功率变化,并在转子运动控制器上增加二次的转动惯量反馈调节以稳定频率,从而实现并网过程的平滑切换。对某低压船舶岸电系统的仿真实验分析表明,所提出的改进VSG控制策略能有效抑制并网过程和负载突变时的电压和电流突变,提高了岸电电源频率和功率的稳定性。

基于改进阻尼控制的VSG控制策略

传统的虚拟同步发电机(VSG)控制策略对于各种不同工况下引起的功率与频率振荡的抑制以及动态性能的调节方面存在许多问题,通过系统传递函数进行分析,描述了传统VSG存在的一些控制问题,如功率振荡抑制与响应时间难以协调、由于下垂控制环节导致的频率稳态偏差以及频率特性要求缓慢调节对于阻尼大小需求与输出功率阻尼需求的矛盾,因此,提出一种改进阻尼控制的VSG控制策略,在功-频控制器中附加阻尼环节,利用传递函数通过理论分析,详细描述如何解决传统VSG控制策略存在的控制矛盾。最后,在仿真系统中模拟功率参考值变化、电网频率下降等工况,采用改进的VSG控制策略的系统均可以很好的实现控制目标。

基于改进Quasi-Z源逆变器的VSG光伏并网模型预测控制

针对传统光伏并网逆变器存在死区效应,易引起谐波量输出大、电流波形畸变等问题,设计了一种Quasi-Z源中点钳位式(neutral-point-clamped,NPC)拓扑型逆变器。为了克服三相电网电压不平衡导致的逆变器输出电流不平衡、有功和无功功率输出存在幅值振荡大等问题,在传统虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)不平衡控制策略基础上,提出了VSG不平衡改进控制方法。在该系统中,首先测量Quasi-Z源网络的电容电压、电感电流值并构建其离散量;然后建立改进VSG不平衡控制策略的离散控制指令值,并使用有限控制集模型预测方法将以上离散值相联立,实现了逆变器输出谐波量少、三相电流平衡、有功功率和无功功率振幅小。通过仿真验证了所提策略的有效性。

MMC-HVDC提升交流电网频率稳定性的改进控制策略

为提高基于MMC的柔性直流互联系统(MMC-HVDC)受端电网的频率稳定性,提出了一种基于直流频率限制器(frequency limit controller,FLC)及改进虚拟同步发电机技术(virtual synchronous generator,VSG)相结合的受端MMC改进频率支撑控制策略。受端电网发生功率扰动时,采用本文所提改进频率控制的受端MMC可为受扰电网提供紧急功率支撑,不仅可以改善受端交流系统的阻尼和频率振荡,还能实现直流系统稳态传输功率可控。理论分析和PSCAD/EMTDC仿真结果均验证了本文所提控制策略的有效性。