基于电网接口虚拟同步发电机控制方法研究

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1、第39卷第2期电子器件Vo1．39No．22016年4月ChineseJournalofElectronDevicesApr．2016TheResearchoftheControlMethodBasedonVirtualSynchronousGeneratorLIZhizhong，HALiyuan(XilingolVocationalCollege，InformationTechnologyEngineeringDepartment，XilingguoleInnerMongolia026000，China)Abstr

2、act：Withthemassivepopularityofwindpowerequipment，windpowersystemasaccesstokeyinterfacesgridandgrid—connectedinvertergridsystemimpactmeansmoreandmoresignificant．Basedonamathematicalmodelofsynchronousgenerator，proposedanequivalentpowerofsynchronousgeneratoronvirt

3、ualprinciples(Virtu-alSynchronousGenerator，VSG)ofstabilizingand~equencycompensationmethod，theeffectivenessofthemethodprototypetest110kWwindturbineswereexperimentalverification，theresultsshowedthatvirtualsynchronousgeneratorcontroltechnologyallowsthatsynchronous

4、generatorgridinterfacehasthesameexcellentcontrolperfor—mance，inertiaanddamping，provideastablegridsystem，andimprovethestabilityoflarge-scalewindpowergridsystem．Keywordsiwindturbinesystems；virtualsynchronousgenerator；powertostabilize；frequencycompensation；gridint

5、erfaceEEACC：8310doi：10．39690．issn．1005—9490．2016．02．037基于电网接口虚拟同步发电机的控制方法研究李治中，哈立原(锡林郭勒职业学院信息技术工程系，内蒙古锡林浩特026000)摘要：随着风电装备的大规模普及，作为风电系统接人电网的关键接口，并网逆变装置对电网系统的影响越来越显著。本文基于同步发电机数学模型，提出一种基于虚拟同步发电机原理VSG(VirtualSynchronousGenerator)的等效功率平抑及频率补偿方法，通过110kw风力发电机组的试验样机对该

6、方法的有效性进行了试验验证，结果表明：虚拟同步发电机控制技术使得电网接口具有与同步发电机相同的优良控制性能，为电网系统提供稳定的惯性和阻尼，提高大规模风电并网系统的稳定性。关键词：风电系统；虚拟同步发电机；功率平抑；频率补偿；电网接口中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1005—9490(2016)02—0432—05随着国家对环保节能要求的不断提高，各行网逆变装置以电力电子器件为核心部件，虽然对于各业都在进行节能减排n，作为新兴的绿色节能风力发电系统的系统负荷功率需求能够快速响应，产业，风力发电技术产业在

7、世界范围内得到了广但缺少传统同步发电机的惯性和阻尼特性，容易导泛应用。致电网系统出现失稳，并且无法主动管理配电网。为了促进风电系统的大规模普及，各国学者针基于上述问题，本文借鉴传统电力系统同步发电网接口的静动态性能，展开大量研究，提出多电机的唯一频率特性，融合电源、电网、负荷三者之基于现代控制理论的控制策略，诸如间接和直接间的同步机制消除外界干扰，给出一种大规模风电流控制、直接功率控制以及模型预i贝0控制等的控装备VSG等效功率平抑及频率补偿方法，并基于制策略。虽然学者提出了多种接口控制方案，但110kW的风力发电机

8、组对本方法进行了试验验证仍然无法满足快速增长的智能化电网的需求。并分析。收稿日期：2015—08—04修改日期：2015—09—09第2期李治中，哈立原：基于电网接口虚拟同步发电机的控制方法研究433量，即：1电网接口虚拟同步发电机模型分析o=Ua+U=q(Ed+E1一(ra+jxd+ji=邑一+X将电网接口等效为虚拟同步发电机，如图1所(3)