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    188宝金博页面版: 不平衡与非线性混合负载下的虚拟同步发电机控制策略

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    内容提示： 第 36 卷 第 22 期 中 国 电 机 工 程 学 报 Vol.36 No.22 Nov. 20, 2016 6086 2016 年 11 月 20 日 Proceedings of the CSEE ?2016 Chin.Soc.for Elec.Eng. DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.152442 文章编号：0258-8013 (2016) 22-6086-10 中图分类号：TM 71 不平衡与非线性混合负载下的 虚拟同步发电机控制策略 石荣亮1 ，张兴 1 ，刘芳 1 ，徐海珍 1 ，胡超 1 ，余勇 2 ，倪华 2 (1．合肥工业大学电气学院，安徽省 合肥市 230009；2．阳光电源股份有限公司，安徽省 合肥市 230088) A Control Strategy for Unbalanced and Nonlinear Mixed Loads of Vir...

    文档格式：PDF | 页数：10 | 浏览次数：63 | 上传日期：2016-12-07 00:53:56 | 文档星级：
    第 36 卷 第 22 期 中 国 电 机 工 程 学 报 Vol.36 No.22 Nov. 20, 2016 6086 2016 年 11 月 20 日 Proceedings of the CSEE ©2016 Chin.Soc.for Elec.Eng. DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.152442 文章编号：0258-8013 (2016) 22-6086-10 中图分类号：TM 71 不平衡与非线性混合负载下的 虚拟同步发电机控制策略 石荣亮1 ，张兴 1 ，刘芳 1 ，徐海珍 1 ，胡超 1 ，余勇 2 ，倪华 2 (1．合肥工业大学电气学院，安徽省 合肥市 230009；2．阳光电源股份有限公司，安徽省 合肥市 230088) A Control Strategy for Unbalanced and Nonlinear Mixed Loads of Virtual Synchronous Generators SHI Rongliang 1 , ZHANG Xing 1 , LIU Fang 1 , XU Haizhen 1 , HU Chao 1 , YU Yong 2 , NI Hua 2 (1. School of Electric Engineering and Automation, Hefei University of Technology, Hefei 230009, Anhui Province, China; 2. Sungrow Power Supply Co., Ltd., Hefei 230088, Anhui Province, China) ABSTRACT: Voltage source inverters based on virtual synchronous generator (VSG) control are usually used for all kinds of distributed generation interfaces in a microgrid, but the voltage and frequency of the microgird can be deteriorated under unbalanced and nonlinear mixed loads when the utility fails. A voltage unbalance and harmonics compensation strategy for the VSG in islanded microgrids was proposed. Firstly, the VSG equivalent impedance model was built to illustrate the effect of the output impedance on the system power quality in a two-phase stationary reference frame ( αβ - SRF). Besides, a cascaded general-integrator (CGI) scheme was proposed to implement the virtual impedance to improve the compensation effect, which can avoid performing the time derivative function of output currents and increasing the dynamic response speed of the system significantly. Furthermore, the PI plus multi-resonant (PIR) voltage controller was used to compensate for the unbalanced and distorted output voltages of the VSG. Finally, the proposed strategy was demonstrated in detail and validated with a two 100-kVA VSGs parallel system under unbalanced and nonlinear loads. KEY WORDS: virtual synchronous generator (VSG); mixed load; virtual impedance; unbalanced voltage compensation; harmonic voltage compensation 摘要：基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator， 基金项目：国家 863 高技术基金项目(2015AA050607)；国家科技支撑计划资助项目(2014BAA04B02)。 The National High Technology Research and Development of China 863 Program (2015AA050607); Project Supported by National Science and Technology Support Program (2014BAA04B02). VSG)控制的电压源型逆变器通常用作微网中各种分布式电源的接口，在孤岛模式下，微网的电压与频率易受不平衡与非线性混合负载的影响。为解决此问题，该文提出一种电压不平衡和谐波抑制的综合控制策略。首先，建立 VSG 在两相静止( αβ )坐标系下的等效阻抗模型，分析输出阻抗对系统供电质量的影响；其次，提出基于级联广义积分器(cascaded general-integrator，CGI)的虚拟阻抗实现方法，改善抑制效果，可避免对输出电流求导，提高系统动态性能与谐波抑制能力。然后，采用 PI+多谐振并联(PIR)电压控制器对输出电压不平衡与谐波进行抑制。最后，对所提的控制策略进行仿真和实验研究，结果验证了所述控制策略在电压不平衡与谐波抑制方面的正确性与有效性。 关键词：虚拟同步发电机；混合负载；虚拟阻抗；不平衡电压抑制；谐波电压抑制 0 引言 微网是一种将分布式电源、负荷、储能装置、交流变换器以及监控保护装置有机整合在一起的小型发配电系统 [1-2] 。储能是微网中非常重要的组成部分，其对微网的作用可以体现为组网运行、并网运行、稳定控制、电能质量改善，以及适量的容量可信度等 [3] 。储能可以克服微网惯性小、抗扰动能力弱的问题，消减风电和光伏等可再生能源发电的间歇性对系统稳定性的影响，并使微网具有一定 的可预测性和可调度性，视为大电网的“可控单 元”[4] 。在此背景下，微网用储能逆变器(micro-grid inverter，MGI)的控制研究在全球范围内日益广泛和深入。 MGI 不但要在并网条件下为配电网提供功率，

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