基于VSG的微网逆变器控制策略研究

【摘要】：分布式发电技术具有巨大的科研和应用潜力,但其较强的随机性和较大的波动性影响了开发利用。微网是分布式电源综合利用的有效途径,已经成为研究热点,通过微网可以深入挖掘分布式发电的应用潜力。本文分析微网和分布式发电的研究背景,介绍国内外研究现状,介绍相关基本概念。分析微网逆变器常用的三种控制方式：PQ控制、V-f控制和Droop控制,总结不同控制方式的特点和应用范围,分析虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)控制策略的优点。介绍虚拟同步发电机的底层控制,包括锁相环、坐标变换理论、LCL滤波电路和微网储能技术。锁相环是微网并网的重要元件,用于获得电网电压的相位角。坐标变换在电机的系统分析中应用广泛,使用坐标变换时需保持功率和合成磁动势不变。储能技术可以有效地提升微网的电能调节能力。LCL滤波电路可以很好的抑制微网谐波。分析同步发电机的控制原理,分析微网有功功率和无功功率平衡原理,据此设计出VSG的功频控制器和励磁控制器,建立VSG仿真模型。仿真结果表明,采用VSG控制储能系统的功率输出,可以保持微网稳定,加入死区判断后,进一步提高系统的稳定性。