基于虚拟稳态同步阻抗的VSG输出阻抗与小信号建模分析

作者：李明; 张兴^*; 张行; 张海峥; 管玮琦; 赵为

来源：电源学报, 2018, 16(06): 11-17.

DOI：10.13234/j.issn.2095-2805.2018.6.11

• 并网逆变器
• 虚拟稳态同步阻抗
• 输出阻抗
• 虚拟同步发电机
• 小信号模型

虚拟同步发电机VSG(virtual synchronous generator)由于能够模拟同步发电机的运行特性而受到日益关注。通常而言,VSG通过下垂控制自动独立调节频率和电压,存在有功功率和无功功率易发生耦合振荡等问题,而虚拟稳态同步阻抗方案是一种能够通过调整逆变器输出阻抗特性从而抑制功率耦合振荡的有效方案。首先,介绍了基于虚拟稳态同步阻抗VSG控制策略的基本原理,分析了该方案下的VSG输出阻抗特性,发现该方案下的输出阻抗可由设定的虚拟稳态同步阻抗决定,与逆变器自身的滤波器和闭环控制器等参数无关;然后,通过建立逆变器小信号模型,得出了虚拟稳态同步阻抗可以增加VSG系统低频域特征根阻尼比,有效抑制功率耦合振荡的结论;最后,结合Matlab/Simulink仿真和实验,进一步验证了基于虚拟稳态同步阻抗的VSG控制策略理论分析的正确性。

• 单位
  合肥工业大学; 阳光电源股份有限公司