基于虚拟电流的VSG并离网无缝切换控制策略

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.11.010

摘要/Abstract

摘要：

基于虚拟同步发电机(VSG)技术的微电网逆变器控制策略可以在一定程度上增加系统的惯量和阻尼,使分布式电源的并网消纳能力得到进一步提升。微电网有并网和离网两种运行模式,但在并离网切换瞬间会产生较大的冲击电流,为此提出了一种基于虚拟电流的VSG并离网无缝切换控制策略。首先建立了VSG的数学模型,对其功频调节器和励磁调节器进行了设计。其次,分析了VSG在并离网切换过程中出现的问题,提出了改进的预同步控制策略,保证了VSG在两种运行模式之间能够平滑切换。最后,利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,验证了所提策略的正确性。

关键词: 微电网, 无缝切换, 虚拟同步机, 虚拟电流, 预同步

Abstract:

The control strategy of micro-grid inverter based on virtual synchronous generator (VSG) technology can increase the inertia and damping of the system to a certain extent,which further improves the grid-connected absorbing ability of distributed power.There are two operating modes of the micro-grid:connected and off-grid,but there will be a large impulse current at the moment of on-off switching.Therefore,a control strategy of seamless switching for VSG grid-connected/islanded based on virtual current is proposed.This article first establishes the mathematical model of VSG,designs its power frequency regulator and excitation controller module.Secondly,it analyzes the problems that occur during the on and off-grid switching of VSG,and then proposes an improved pre-synchronous control strategy to ensure the smooth switching of VSG between the two operating modes.Finally,the simulation model is built using MATLAB/Simulink to verify the correctness of the proposed strategy.

Key words: micro-grid, seamless switching, virtual synchronous generator (VSG), virtual current, presynchronization

中图分类号:

TM464

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参考文献 23

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参数	数值
直流电压U_dc/V	800
电网电压U_g/V	220
滤波电感L₁/mH	2
滤波电容C₁/μF	40
虚拟惯量J/(kg·m²)	0.45
阻尼系数D_p/(Nm·s·rad^-1)	30