弱电网下光伏逆变器的虚拟同步机控制策略研究

发布时间：2024-01-31 07:04

　　近年来随着光伏渗透率的提高,大量光伏逆变器以电力电子接口的形式并入电网,给电力系统的稳定运行提出了新的问题,而虚拟同步机通过在控制中引入同步发电机的转子机械方程和定子电气特性方程,可以使逆变器以同步发电机的特性运行,为系统提供惯量和阻尼,对维持电力系统稳定具有良好的支撑作用。同时随着光伏渗透率的提高,长距离的输电线路会使末端电网呈现出弱电网特性,针对弱电网下的特殊运行环境,研究基于虚拟同步机的逆变器并网控制方法具有重要意义。本文首先对弱电网下的三相光伏逆变器进行建模分析,介绍虚拟同步机的多环控制策略,外环控制为功率环,通过同步发电机的转子运动方程及有功无功调节特性的引入,使逆变器能够模拟同步发电机运行特性;内环为电压电流控制环,能够稳定输出电压,提高并网电流的动态响应速度。对逆变器的输出外特性进行分析,表明在弱电网环境下输出有功无功功率存在耦合,并通过在定子电气方程中添加虚拟阻抗的方法减弱功率耦合的影响。其次针对无源控制参数简单,在弱电网下具有较快响应速度和较强鲁棒性的特点,建立系统的欧拉-拉格朗日方程,引入阻尼完成无源控制器的设计,并对VSG的电流控制内环进行改进。建立内环控制在弱电...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-1VSG的电流内环无源控制框图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文衰减到零，通过对阻尼系数度。再由式（3-18）可得控制dc*2qq*oq*d*qqdc*1dd*od*q*dd((ULiuiidtdiLSULiuiidtdiLS的无源理论控制框图如图3-1ξ1+-

图5-1系统硬件实验平台

调试部分以及测试部分。其中主功率部分由Chroma的可编程直流电源、光伏逆变器、弱电网模拟阻抗网络、三相调压器、隔离变压器和电网组成试部分包括PC机和RT-box半实物仿真器，其中RT-box作为控制器实现样信号的处理和运算，生成开关管的驱动信号；测试部分主要由一....

图5-3IGBT驱动原理图

：2g6.5325%UfSC8mH，选取C4.7μF。数选择以及系统对性能的代替开关管，由于其自身生时，它能保护自身不受n的IPM，型号为FP100R0V，最大耐流值为100A，要有较强的动态驱动能力，断电压，并且具有足够的电路设计原理如图5-3所....

图5-5系统输出有功功率波形

uo/0-2004-40io/At/s500ms/div（a）VSG输出相电压电流波形uaiaibicuo/V0150-1508-8t/s010ms/div（b）a图虚线框中电压电流波形图5-4系统输出相电压电流波形1600500ms/div

本文编号：3891177