微网逆变器控制研究

随着分布式发电的渗透率的不断提升，其对电网稳定性的负面影响将不能被忽视，微网作为充分接纳分布式电源、减弱其对电网影响的有效途径，具有广阔的发展前景。由于储能单元在维持微网电压及频率稳定性上起着关键的作用，本文针对微网的储能逆变器的控制展开了研究，借鉴同步发电机机组的运行及控制特性，对虚拟同步发电机进行了设计，并研究了虚拟同步发电机在微网不同运行模式下的特性及稳定性问题。全文的主要内容有： （1）介绍了微网的特点及发展现状，对微网逆变器的控制要求进行了分析，并归纳总结了微网逆变器的控制策略； （2）阐述了逆变器虚拟同步发电机的实现途径，给出了虚拟同步发电机的本体算法，并借鉴同步发电机调速器及励磁控制器的原理，对虚拟同步发电机的控制器进行了设计，并对其同步控制器进行了设计，在模拟同步发电机相应特性的基础上，可实现对关键参数的灵活配置； （3）针对微网的不同运行模式，对虚拟同步发电机的运行特性进行了相应分析，重点分析了虚拟同步发电机并网运行时的功率输出特性及并联运行时有功功率及无功功率的均分特性； （4）以虚拟同步发电机单机并网及双机并联组网为例，建立了系统的小信号模型，并对系统的稳定性及动态性能进行了分析； （5）分别搭建了虚拟同步发电机单机并网系统及双机并联系统的仿真及实验平台，对虚拟同步发电机的控制特性进行了验证，仿真及实验结果验证了分析的正确性及方案的可行性。