虚拟同步发电机技术综述

风电、光伏等新能源发电往往通过电力电子接口接入电网,这对电网的稳定运行带来了挑战。虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术借鉴传统电力系统的运行经验,控制接口逆变器具有同步发电机的运行特性,能够克服电力电子设备低惯量、无阻尼的缺点,对提高电网对新电源的消纳能力,促进智能电网建设具有重要意义。介绍了虚拟同步发电机的基本原理,总结了其基本技术特征;然后从VSG的数学模型、控制算法、稳定分析对现有研究成果进行了综述,指出虽然已有成果初步实现了VSG对同步发电机惯性和基本调频调压功能的模拟,明确了单机系统的运行和稳定特性,但仍有不足,特别是在电力电子器件的高频特性、储能技术、VSG暂态特性和规模化VSG的互作用机理等方面尚缺乏深入研究;最后从新能源接入、微电网和柔性直流输电三个角度总结了VSG在电力系统中的应用场景并介绍了其实际工程应用情况。