自适应调节有功功率偏差的虚拟同步发电机暂态控制策略

作者：张赟宁; 谢永辉; 张磊; 蔡明磊

来源：电机与控制学报, 2023, 1-12.

• 并网逆变器
• 虚拟同步发电机
• 暂态稳定
• 电网电压跌落
• 过电流抑制
• 自适应调节

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator，VSG)控制的并网逆变器在电网电压跌落时存在功角暂态失稳及过电流现象，为此，本文提出一种VSG暂态控制策略。根据VSG功角特性，推导出有功功率与功角暂态稳定性之间的联系，并基于VSG暂态电流特性，分析VSG无功动态响应特性与暂态功角变化的关系。在此基础上，以角频率偏差、有功功率偏差及有功功率偏差变化率三者的正负作为功角特性曲线的区间划分的依据，设计出有功功率偏差系数分段自适应调节策略，通过控制有功功率偏差抑制功角增大，并对VSG输出过电流进行抑制，基于等面积准则证明了VSG的暂态稳定性。仿真分析结果表明，采用本文所提控制策略，能够有效消除VSG控制并网逆变器的功角暂态失稳及过电流现象，且无论暂态期间是否存在稳定运行平衡点，所提策略均可确保VSG功角稳定。