并网逆变器学习笔记1---虚拟同步机控制(VSG)
参考博士论文《基于虚拟同步机的微网逆变器控制策略研究_刘芳》
虚拟同步机控制综述
1 欧洲VSYNC方案
根据频率偏差和频率变化率生成一次调频和虚拟惯量算法指令,使整个微网逆变器系统形成一个VSG。
2 德国VISMA方案
德国学者hans-peter beck和ralf hesse提出利用转子运动方程和定子侧电气方程来建立同步发电机模型的VISMA方案。
重构了三相同步电机的转子动态方程和励磁调速器控制方案,并得出感应电动势,但在如何最终输出控制上提出两个方案:第一种根据检测的电流和感应电动势计算出逆变器桥臂电压指令,并进行相应的电压控制;另一种根据输出电压和感应电动势计算出逆变器输出电流指令,并进行电流滞环控制,最终实现同步发电机特性的模拟。
优点:模拟了同步发电机的动静态特性。
缺点:电流指令由定子电气方程开环计算得到,电抗等参数变化,导致电流指令由偏差。
以上两种方案在控制性能上有一定差异,尤其方案一在孤岛运行时存在一定不足。
3 英国synchronverter方案
4 日本VSG方案
5 美国GEC方案
6 挪威VSM方案
同步发电机组基本原理
有功功率需要调节角速度,通过调速器调节涡轮机实现。
无功功率需要调节电压幅值,通过励磁电流调机器实现:
下垂控制原理:
功率下垂+电压双环
有功-频率和无功-电压下垂方式。
VSG基本原理
模拟功率下垂+电压双环
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