基于虚拟同步电动机技术的变频器控制策略研究

电力系统的一次调频是维护电网稳定运行的有效手段,变频器在日常生产和生活中占有大量比重,为了使其能够对电力系统一次调频过程产生有益的影响,该文提出一种基于虚拟同步电动机(virtual synchronous motor,VSM)技术的变频器控制策略。变频器由整流和逆变两部分主要功能组成:针对整流部分,采用Udc-Q控制策略,控制变频器向电网输出的无功及抑制向电网输出的谐波;针对逆变部分,采用虚拟同步电动机控制策略,分别设计功频控制器和无功/电压控制器,能够随所带负荷的有功和无功变化,使变频器改变输出频率和内部励磁电压,同时能够随系统频率变化调整自身功率输出。在Matlab/Simulink下对该控制策略进行仿真,仿真结果表明,所提控制策略能够使变频器模拟虚拟同步电动机的特性,可有效提高系统电能质量和系统运行稳定性。

基于模糊控制的永磁风电机组对独立电网调频策略改进研究

针对含高渗透率风电的独立电网频率不稳定问题,对永磁风电机组参与调频进行了研究。为实现风电机组具备功率调节容量,在机侧变流器控制算法中引入降载系数,分析降载后风电机组的相关特性。提出了基于模糊控制器的转矩补偿方法,实现机侧变流器调节电网功率平衡。仿真对比表明,文章的控制策略能够提高独立电网频率稳定性,保证了同步发电机较大的调节裕度。

基于特征值分析的DFIG风电机组在微电网中的频率控制策略研究

随着电力电子技术的发展,变速恒频DFIG风电机组可通过虚拟惯量控制和超速控制减载运行参与电网频率调整。针对含DFIG风电机组的风光柴中压微电网,采用特征值分析方法,分析DFIG风电机组虚拟惯量控制、超速控制和柴油机调速器控制参数变化时微电网的特征值轨迹,找出反映微电网频率响应特性的典型特征值。并通过分析不同虚拟惯量控制和超速控制参数对应的典型特征值变化轨迹,判断微电网频率稳定性的变化,得到虚拟惯量控制和超速控制参数合理选取范围。为改善频率控制参数选取过大产生的频率振荡问题,进一步改进DFIG风电机组有功功率控制系统PI控制参数,从而在改善微电网频率动态响应特性的基础上提高了微电网小干扰稳定性。最后,在DIg SILENT/Power Factory仿真软件中搭建微电网模型,通过动态时域仿真验证所提方法对提高微电网频率稳定性和小干扰稳定性的有效性。