"新能源柔性并网控制-专题虚拟同步发电机控制-东北电力大学" 本篇资源摘要主要介绍了虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator，VSG）控制技术在新能源柔性并网控制中的应用。VSG 是一种新型的电力电子设备，通过模拟传统同步发电机的特性，提供类似同步发电机的功能，具有自主提供频率控制、自主无功电压控制、虚拟惯性支撑、阻尼控制、自同步等功能。 VSG 背景及发展历史 虚拟同步发电机控制技术的提出最早可以追溯到1997年，IEEE task force 工作组提出了静止同步机（Static Synchronous Generator, SSG）的概念。随后，2007年德国的 Beck 教授率提出 VISMA（Virtual Synchronous Machine）概念；2008年，欧洲联合项目“VSYNC”提出VSG的概念（电压源VSG）；2009年，钟庆昌教授提出“Synchronverter”概念（含励磁模拟的电压源VSG）。2012年，美国 Hussam Alatrash 将VSG引入光伏逆变器（光储结构）。2013~2016年，南瑞、许继先后研发虚拟同步样机；张北建成最大VSG示范基地。 VSG 控制概述 VSG 控制技术的核心是通过变流器控制环节中模拟同步机的运行机制，使新能源发电设备具备主动支撑电网能力，由“被动调节”转为“主动支撑”。VSG 控制方法可以分为电压型VSG 和电流型VSG 两种。电压型VSG 控制方法可以模拟机械方程、定子电压方程和定子感应电动势方程，实现有功和无功的无差别控制。 VSG 应用场景 VSG 控制技术可以应用于储能VSG、分布式性新能源发电VSG（风电VSG、光伏VSG）、负荷VSG（电动汽车负荷、空调负荷等可控负荷）、柔性直流换流站VSG控制、全自主电力系统VSG协同研究趋势等领域。 VSG控制方法 典型VSG控制方法包括电压型VSG-虚拟频率惯性方法（二阶）、电压型VSG-synchronverter 方案（5阶）等。这些方法可以模拟同步发电机的特性，提供类似同步发电机的功能。 VSG仿真结果 通过仿真结果可以看到，VSG 控制技术可以实现有功和无功的无差别控制，具有良好的暂态特性和稳定性。 VSG 控制技术在新能源柔性并网控制中的应用具有广阔的前景和发展空间，对于改进电网稳定性和可靠性具有重要意义。

虚拟同步发电机逆变控制仿真Simulink，可直接运行。

近年来，已经开发出使用可再生能源的发电作为解决全球变暖问题的解决方案。 在这些发电方法中，风力发电正在增加。 但是，随着风力发电渗透水平的提高，渗透电力系统的低惯性和缺乏同步电力特性可能会对电网的暂态稳定性产生重大影响。 虚拟同步发电机为互连的逆变器提供虚拟惯性和同步功率。 具有虚拟同步发电机功能的互连逆变器通常使用基于PI控制的电流控制器。 本文提出了一种新的电流控制方法，并将其与常规方法进行了比较。 提出的电流控制是一种遵循虚拟同步发电机模型的方法，该模型通过解决每个采样时间间隔的离散时间线性二次最优控制问题来随时改变。 新方法遵循传统方法，因此可以抑制无功功率波动，并且可以减小互连逆变器的尺寸。

针对虚拟同步发电机(VSG)控制的电压源型逆变器接入交流系统，建立含VSG的单机无穷大系统的线性化模型，分析VSG控制的新能源接入对电力系统低频振荡的影响。采用阻尼转矩分析法揭示VSG接入对电力系统机电振荡模式的影响机理，并利用DIgSILENT/PowerFactory仿真软件进行仿真验证，结果表明：VSG通过向系统中同步发电机的机电振荡环提供阻尼转矩改变系统的整体阻尼，进而影响电力系统的振荡稳定性。

光伏侧采用系统自带的光伏模块，结合MPPT与升压电路经逆变器并网； 直流侧稳定在700V; 逆变器控制采用虚拟同步发电机控制，电流滞环控制。 波形正确，控制模块齐全。 使用MTLAB2021b打开使用！！！！！！！！！！！

光伏侧采用系统自带的光伏模块，结合MPPT与升压电路经逆变器并网； 储能部分采用蓄电池，结合DC/DC双向变换器，包含储能充放电控制； 逆变器控制采用虚拟同步发电机控制，电流滞环控制。 波形正确，控制模块齐全。 使用MTLAB2021b打开使用！！！！！！！！！！！

随着风力发电容量占电网容量的比重不断加大，风电场对电网稳定性的影响也越来越大。同步发电机具有调节系统功 率平衡，维持电网电压稳定的作用，并具有自同步特性，适于系统并联。通过在风电场交流侧配置储能电池，并对储能系统 的逆变器采取基于同步发电机模型的控制策略，将风电场等效为虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator-VSG）， 使风电场向电网输送的功率平滑，并对大电网体现同步发电机的特性。

由于分布式电源并网逆变器存在的低惯性、欠阻尼特性会影响电力系统稳定性，利用考虑发电机励磁与汽门综合控制的同步发电机四阶模型，设计了基于自适应Terminal滑模控制方法的虚拟同步发电机控制方案。针对系统的2个输入变量，构造了2个非奇异的Terminal滑模函数，由于Terminal滑模函数为非线性函数，使得误差可以快速收敛，从而保证了控制器良好的控制效果。仿真结果验证了所提控制策略可以为系统提供必要的惯性和阻尼，保证系统在参数不确定和存在外界扰动情况下的鲁棒性，能够抑制振荡并提高电力系统的稳定性。

采用自适应控制策略，同时实现虚拟惯量、虚拟阻尼的自适应实现。 功率曲线、电压电流曲线、频率曲线良好。 根据论文复现，提供参考文献。MATLAB2021b 采用自适应控制策略，同时实现虚拟惯量、虚拟阻尼的自适应实现。 功率曲线、电压电流曲线、频率曲线良好。 根据论文复现，提供参考文献。