基于相位跳变补偿的虚拟同步发电机低电压穿越控制策略研究

摘要：

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)作为构网型(grid-forming,GFM)逆变器控制技术之一,在提升电网的惯量、支撑电压等方面发挥巨大作用,但目前针对VSG短路故障的低电压穿越(简称"低穿")控制策略的研究亟需进一步完善.在电力系统中,短路故障的发生与切除均会导致电网的拓扑结构随之改变,进而造成VSG并网点电压幅值与相位跳变.针对这一问题,该文分析了故障时幅值、相位跳变对常规低穿控制策略的影响,提出一种基于幅值切换与相位补偿的VSG改进低穿策略.该策略分别从幅值与相位两个角度对逆变器端口电压进行调控,能够实现低穿期间的过流抑制及功率输出的快速稳定.此外,该文针对故障恢复时同样存在并网点电压相位跳变问题,为抑制此时电压跳变对逆变器造成的过流冲击等问题,分析了VSG改进低穿策略在故障恢复期间的适用性;在此基础之上,进一步利用辅助控制实现低穿控制策略的平滑退出,恢复VSG正常控制状态.最后,利用MATLAB/Simulink仿真验证所提策略的有效性.

关键词：虚拟同步发电机、低电压穿越、相位跳变、故障限流、故障恢复

所属期刊栏目：47

分类号：TM721(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家自然科学基金U2166205

在线出版日期：2023-02-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：100-108,中插35