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摘要
针对虚拟同步机在电网低、过电压故障下所面临的无功电压支撑不足、特性差等问题，建立了考虑电流限幅特性的虚拟同步机等效电路模型，并基于拓扑同伦原理，给出了不同无功电压控制在等效电路相量图上的几何表征方法。利用该方法，揭示了几种常见无功电压控制下的虚拟同步机电流受限暂态电压支撑机理，并由此提出一种改进的故障穿越控制策略，有效改善了电网低电压、过电压故障下的暂态电压控制能力和支撑特性，进而缓解了故障期间的暂态功角稳定问题。基于PSCAD/EMTDC仿真对所提机理和故障穿越控制方法进行了详细验证，最后在三机九节点系统中对其在近、远区电网故障下的支撑特性进行了仿真验证。
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单位上海交通大学; 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室; 宁德时代新能源科技股份有限公司
