基于改进功率控制环的VSG优化控制方法

作者：李练兵; 何桂欣^*; 贾学岩; 范辉; 胡文平; 赵治国

来源：控制工程, 2023, 30(03): 385-392.

DOI：10.14107/j.cnki.kzgc.20200917

• 虚拟同步机
• 功率外环控制
• 有功频率环节
• 无功电压环节
• 调频调压

由于微网中分布式电源无法像同步发电机(SG)一样为系统提供惯性及阻尼，导致系统出现低惯量和弱阻尼特征。通过虚拟同步机(VSG)控制方法可使并网逆变器具有SG的调频调压特性。因此，提出一种基于改进功率控制环的虚拟同步机优化控制方法。首先，建立了含VSG的微网系统结构模型，设计了VSG的功率外环控制方案。然后，在有功环设计超前滞后环节，用于解决传统VSG的惯量阻尼控制不能兼顾系统的动态响应速度和静态控制精度的矛盾；在无功环设计修正环节，用于补偿传统VSG控制中功率耦合对无功功率响应速度的影响，以提高无功功率的动态响应速度，抑制有功功率及无功功率振荡。最后，在MATLAB中建立了微网仿真模型并进行验证，证明了所提控制方法的有效性。

• 单位
  天津科林电气有限公司; 河北工业大学