文档名：基于角频率暂态前馈的VSG控制策略
摘要：针对虚拟同步发电机(VSG)并网时,输出功率的稳态性能与动态性能之间存在耦合,无法同时满足抑制有功振荡和电网一次调频的需求,提出基于角频率暂态前馈的控制策略,通过补偿输出功率,减小Δω,进而减小振荡过程.该控制策略可以有效抑制有功振荡,并且实现了稳态性能与动态性能间的解耦,不会影响一次调频特性,同时提高了响应速度.首先建立VSG有功闭环小信号模型,分析了输出功率稳态性能与动态性能之间的矛盾,并根据同步发电机功角特性分析了有功振荡机理;在此基础上提出了基于角频率暂态前馈的控制策略,利用闭环零极点与Bode图分析了所提控制策略对系统的影响;最后通过仿真和RT-LAB半实物平台验证了所提控制策略的可行性与优越性.
Abstract：Whenthevirtualsynchronousgenerator(VSG)isconnectedtothegrid,thereiscouplingbetweenthesteady-stateperformanceanddynamicperformanceoftheoutputpower,whichcannotmeetthedemandofsuppress-ingactiveoscillationandprimaryfrequencymodulationofthegridatthesametime.Acontrolstrategybasedonan-gularfrequencytransientfeedforwardwasproposed.ThiscontrolstrategyreducesΔωbycompensatingtheoutputpower,whichinturnreducestheoscillationprocess.Thiscontrolstrategycaneffectivelysuppressthegenerationofactiveoscillations,andrealizethedecouplingbetweensteadystateperformanceanddynamicperformance,whichdoesnotaffectthecharacteristicsofprimaryfrequencymodulation,andimprovestheresponsespeed.First,VSGactiveclosed-loopsmallsignalmodelisestablished,thecontradictionbetweensteadystateanddynamicperform-anceofoutputpowerisanalyzed,andtheactivepoweroscillationmechanismisanalyzedaccordingtothepoweran-glecharacteristicsofsynchronousgenerator.Onthisbasis,acontrolstrategybasedonangularfrequencytransientfeed-forwardisproposed,andtheinfluenceoftheproposedcontrolstrategyonthesystemisanalyzedbyusingclosed-loopzero-poleandBodediagrams.Finally,thefeasibilityandsuperiorityoftheproposedcontrolstrategyareverifiedbysimulationandRT-LABHILplatform.
作者：王素娥 刘煜帆 郝鹏飞 陈景文Author：WANGSue LIUYufan HAOPengfei CHENJingwen
作者单位：陕西科技大学电气与控制工程学院,陕西西安710021
刊名：电工电能新技术 ISTICPKU
Journal：AdvancedTechnologyofElectricalEngineeringandEnergy
年，卷(期)：2024, 43(5)
分类号：TM464
关键词：虚拟同步发电机 有功振荡 功角特性 角频率暂态前馈 性能解耦
Keywords：virtualsynchronousgenerator activepoweroscillation poweranglecharacteristics angularfrequencytransientfeedforward performancedecoupling
机标分类号：TM711TM341TM464
在线出版日期：2024年5月31日
基金项目：陕西省重点研发计划项目，陕西省教育厅计划项目，西安市科技计划项目基于角频率暂态前馈的VSG控制策略[
期刊论文] 电工电能新技术--2024, 43(5)王素娥 刘煜帆 郝鹏飞 陈景文针对虚拟同步发电机(VSG)并网时,输出功率的稳态性能与动态性能之间存在耦合,无法同时满足抑制有功振荡和电网一次调频的需求,提出基于角频率暂态前馈的控制策略,通过补偿输出功率,减小Δω,进而减小振荡过程.该控制策略可...参考文献和引证文献
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