基于虚拟同步发电机的并离网控制策略优化

针对交直流混合微电网并网和离网运行时缺少惯性、电压易突变以及并离网切换瞬间产生冲击电流等问题,提出基于虚拟同步发电机(VSG)的交直流混合微电网并离网控制优化策略。在微电网并网和离网中,引入虚拟惯量控制直流变换器,提高直流母线电压惯性。依据VSG功角变化灵活切换双向功率变换器的工作模式,使其满足电网调度与储能需求。在并离网切换中,采用虚拟阻抗改进电压预同步控制,使功率变换器输出侧电压与电网电压完全一致,实现并离网的无缝切换。仿真结果表明,相比于传统控制策略,该方法可有效增加系统惯量和阻尼,降低并网和离网运行时的系统波动性,提高并离网切换的成功率。

基于自适应阻尼的虚拟同步发电机并离网控制

由于可再生能源(RES)的迅速发展,虚拟同步发电机(VSG)技术受到广泛关注,其适用于RES参与发电时对变流器进行控制。为了提高VSG不同工况下的调频特性,先建立基于VSG的小信号模型,分析不同工况下控制方案的稳定性,得出并网运行和离网运行时VSG的阻尼最优值不同,并找出相应最优值,在此基础上,提出基于自适应阻尼的VSG控制方案,在并离网运行时,采用阻尼自适应调节,减小扰动下的频率波动;在并离网切换时,自动匹配相应阻尼最优值,实现阻尼自适应切换。仿真结果表明,相比于传统控制策略,该方法可有效提高VSG并离网运行时的调频特性和抗干扰能力,抑制并离网切换时的系统振荡,减小对电网的冲击。

基于最速下降法的自适应环流抑制

针对交直流混合微电网孤岛运行时,并联变流器硬件参数不能完全一致,控制信号无法完全同步以及负荷波动导致并联回路中存在多种循环电流问题,提出一种基于最速下降法(SDM)的虚拟同步发电机(VSG)控制策略。通过最速下降法迭代得到循环电流最小时的变流器输出电压并反馈给VSG控制器,既实现各工况下VSG输出电压的同步,又有效地完成了负荷波动时的电压自适应调整。为了验证所提控制策略的有效性,在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,仿真结果表明所提控制方法可有效抑制系统环流。