配电网中基于谐波虚拟阻抗的虚拟同步发电机控制策略

配电网中基于谐波虚拟阻抗的虚拟同步发电机控制策略*

刘倩如1, 张宸宇2, 袁晓冬2, 马 天3, 缪惠宇2

【摘 要】 随着配电网中分布式电源和电力电子设备的发展,系统的旋转备用容量和转动惯量降低,采用虚拟同步发电机(VSG)技术能够改善系统的稳定性。VSG一般采用电压源型控制,其对电能质量的控制能力有限。详细介绍了VSG接口的谐波虚拟阻抗设计,从离散时间域进行分析。结果表明,所提出的虚拟阻抗能够在弱电网情况下抑制谐波,并使得稳定裕度最大化。在MATLAB/Simulink中搭建相应的仿真模型,验证了本文所提出方法的有效性。 【期刊名称】电器与能效管理技术 【年(卷),期】2018(000)020 【总页数】6

【关键词】 配电网; 虚拟同步发电机; 谐波; 虚拟阻抗; 离散 *基金项目： 国网江苏省电力有限公司科技项目(J2018056)

0 引 言

为了解决全球范围内日益加剧的能源危机和环境问题,分布式能源得到了大力发展,分布式电源和电力电子负荷在配电网中渗透率越来越高[1-3]。电力电子设备的引入导致了电网中的谐波污染,使得配电网电能质量恶化,变压器和线路中将会产生附加损耗。针对电能质量较差的电网,可以采用接入有源滤波器(Active Power Filter,APF)的方案进行治理,但是设备成本随之增加[4]。对于全控型电力电子设备,通过改进控制策略,可以提高输出电能质量[5]。

由于电力电子装置不具备同步电机的阻尼和惯性,为了提升电网稳定性,使用电力电子装置模拟同步电机的外特性已经得到越来越多专家学者的重视。借鉴传统