【摘要】：隨著可再生能源和分布式能源滲透率的不斷增加,逆變器的應用也越來越廣泛。由于常規(guī)逆變器幾乎沒有轉(zhuǎn)動慣量,導致了逆變器的頻率穩(wěn)定性比較差。當逆變器數(shù)量增多到一定程度時,會使整個電網(wǎng)系統(tǒng)的慣性大大降低,最終會威脅到電網(wǎng)的正常運行。虛擬同步發(fā)電機技術使逆變器具有與同步發(fā)電機相似的運行特性,因此有助于提高電網(wǎng)系統(tǒng)的總慣性和穩(wěn)定性,近年來得到廣泛關注。然而傳統(tǒng)虛擬同步機的虛擬慣量與逆變器系統(tǒng)的穩(wěn)定性之間存在耦合關系,導致其虛擬慣量選擇受限,否則會影響逆變器系統(tǒng)的正常運行。這樣就限制了虛擬同步機的慣性支撐作用,也因此降低了虛擬同步機的實用性。本文針對虛擬同步機控制算法進行了以下研究:首先分析了傳統(tǒng)虛擬同步機中的虛擬慣量與其穩(wěn)定性之間的耦合關系。揭示其固有的慣性限制問題。并介紹了保持濾波器的基本原理,揭示了保持濾波器的低通特性以及慣性特性。然后以單相虛擬同步機為例,在有功功率環(huán)的前向通路中引入了保持濾波器,提出了一種基于保持濾波器的虛擬同步機慣性優(yōu)化方法,實現(xiàn)了慣性調(diào)節(jié)與系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的解耦。應用本文所提出的慣性優(yōu)化方法可以實現(xiàn)在不影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的情況下,根據(jù)系統(tǒng)要求更自由地調(diào)整單相逆變器的慣量。為單相逆變器的慣性優(yōu)化提供了新的自由度。最后搭建了相應的仿真和實驗平臺,驗證了所提方法的有效性。最后通過小信號建模方法,針對引入保持濾波器后的單相虛擬同步機進行了穩(wěn)定性分析。提出了一種考慮保持濾波器影響的單相虛擬同步機參數(shù)設計方法。為單相虛擬同步機的功率回路的參數(shù)設計提供了一定的指導。并通過仿真和實驗驗證了理論分析的正確性以及所提方法的有效性。
【圖文】：

并且可以輸出任意的功率。在實際中，，通常在直流母線側并聯(lián)一個儲能單元來模逡逑擬儲存在同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子中的能量１５５］。逡逑圖２－２中的電容電壓ｖａ，ｖＡ，ｖｆ即為式２＿８表示的同步發(fā)電機輸出電壓。及和逡逑之表示定子繞組電感及內(nèi)阻。逡逑當假設勵磁電流為定值時，空載電壓ｅ可以表示為式（２－２２）：逡逑－ｅ：邐ｓｉｎ邋l掑義希澹藉澹澹楨澹劍停媯椋媯悖镥澹螅椋睿ǎ蓿保玻

本文編號：2631479