微电网模式切换的转动惯量自适应VSG控制策略

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制可改善逆变器输出特性,但恒定转动惯量的VSG无法兼顾微电网不同模式下功率及频率动态调节性能。针对微电网不同运行模式下传统VSG控制动态性能差的问题,提出一种转动惯量自适应控制策略。首先介绍VSG工作原理,并建立数学模型,分析转动惯量及阻尼系数对VSG输出特性的影响;然后将微电网运行模式状态引入VSG转动惯量控制中,形成转动惯量自适应控制,并给出转动惯量等参数的整定原则;最后在Matlab/Simulink上对比了恒定转动惯量与自适应转动惯量VSG控制方法在微电网模式切换运行中的频率和功率响应曲线,结果表明所提出的控制策略能应对微电网不同的运行模式,避免出现功率震荡,优化了输出响应曲线。

基于非线性PID的微电网虚拟同步发电机控制

为解决传统虚拟同步发电机(VSG:Virtual Synchronous Generator)电压电流双闭环控制的抗扰动性能差,受系统参数变化及各种不确定影响较大等问题,在建立微电网VSG转动惯量自适应控制模型的基础上,采用一种基于跟踪微分器的非线性PID(Proportion Integration Differentiation)实现电压外环和电流内环的控制,并根据输出信号的反馈值实时调节系统动态响应,从而达到稳定输出的效果。通过仿真验证了基于非线性PID的微电网虚拟同步发电机双闭环控制的正确性和有效性。